キハ28は北海道以外の急行用車両として製造された車両で、1968年にはモデルチェンジが行われ、前面窓がパノラミックウインドウになり当初から冷房を念頭においた屋根上配置となりました。また、暖地向けと寒地向けに製造が分けられ、番号も暖地向けは1000番台、寒地向けは500番台とされました。修学旅行用車両も作られ、800番台を名乗り東北と九州に配属されましたが、電化や修学旅行の鉄道離れにより徐々に通常運用に回ることが多くなりました。155系電車と同様に塗装も変えて、通常クリーム2号である部分を黄色5号に変え、特製テーブルや車内速度計、幅広洗面台などを施していました。
登場した当初は冷房は装備されていなかったのですが、1968年ごろより冷房化が始まりました。2エンジンのキハ58に給電するため、3輌に冷房することができる発電機を設けて他車にも給電しました。しかし1エンジンのため勾配路線では編成に組み込まれないこともあり、冷房車でありながら使えないという場合もあったことからキハ65の開発へとつながりました。また、全ての車輌が冷房化されたのではなく、非冷房のまま廃車されたものも寒冷地にありました。
ジョイフルトレインなどにも改造され、JR後他の形式が消滅する中で多くが延命や車体更新、エンジン取替えなどの性能面の改造のほかに、デッキ付近のロングシート化など客室面の改善も施して活躍し続けました。しかし近年老朽や運用コストなどから急速に廃車が進み、総生産数の10分の1にまで減っています。現在残っている車輌はすべて冷房車で、非冷房車は全て廃車されました。
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