列別捷夫，С.Β.
[拼音]：chaiyou jiche
[英文]：diesel locomotive
以柴油機產生動力通過傳動裝置驅動車輪的機車，是內燃機車的一種。
發展概況
柴油機車的製造大致可分探索試製階段、試用和實用階段、大發展階段。
探索試製階段
20世紀初至20年代末是柴油機車的探索試製階段。柴油機車是從動車開始發展的。在20年代中期製造出可用的柴油機車，用電力傳動。蘇聯用一臺735千瓦潛水艇柴油機制成一輛電力傳動柴油機車，1924年11月交付鐵路試用。德國同年用一臺735千瓦潛水艇柴油機和一臺空氣壓縮機配接，裝在卸掉鍋爐的“Z-3-Z”型蒸汽機車上，並以柴油機的排氣餘熱加熱壓縮空氣代替蒸汽推動蒸汽機，稱空氣傳動柴油機車。這種機車因構造複雜，效率不高而放棄。美國於1923年製成一輛220千瓦電傳動柴油機車，於1925年投入運用，從事調車作業。
試用和實用階段
30年代，柴油機車進入試用和實用階段。柴油機當時幾乎成為內燃牽引的唯一動力裝置，但功率不大，約在1000千瓦以內。直流電力傳動裝置已在各國廣泛採用。液力傳動裝置的元件──液力耦合器和液力變扭器創始於德國，這時已發展到可以在柴油機車上應用。其傳動效率雖略低於電力傳動，但幾乎不用銅，並配用於轉速為每分鐘1500轉左右的高速柴油機。這個時期的柴油機車仍以發展調車機車為主，到30年代後期才出現一些由功率為 900～1000千瓦單節機車多節聯掛的幹線客運柴油機車。實際執行表明，柴油機車的經濟效益比同等功率的蒸汽機車高得多。
大發展階段
第二次世界大戰後，柴油機車的製造進入大發展階段。因柴油機的效能和製造技術迅速提高，多數配裝了廢氣渦輪增壓系統，功率比戰前的提高50％左右，產量劇增。單箇中速柴油機配直流電力傳動裝置的和以兩臺高速柴油機各配一液力傳動裝置的柴油機車的發展加快了。到60年代因柴油機增壓技術日益提高，柴油機車向大功率(2000千瓦以上)發展，但直流電力傳動柴油機車功率受直流牽引發電機換向器電流電壓（按功率乘轉速等於一常數關係工作，超過某一常數時，電刷和換向器接觸處將產生劇烈火花而燒壞電機）和重量的限制，難以突破2200千瓦左右這個界限。這時聯邦德國造出安裝兩組1470千瓦高速柴油機的液力傳動2940千瓦柴油機車，在功率方面處於領先地位。60年代中期，大功率矽整流器研製成功，造出不受功率和轉速限制的交-直流電力傳動2940千瓦柴油機車。近年蘇聯造出一輛客運柴油機車，單個柴油機功率達4000千瓦。
當前除聯邦德國和日本採用液力傳動和高速柴油機外，其他國家以採用電力傳動為主。北美國家幹線上用的柴油機車全部採用電力傳動和中速柴油機。
隨著電子技術的發展，聯邦德國於70年代初製造出“DE2500”型1840千瓦交-直-交電力傳動裝置柴油機車，為柴油機車和電力機車的傳動系統闢出一條新路。
中國於1958年開始製造電力傳動和液力傳動柴油機車，工礦和森林鐵路使用的小功率柴油機車是液力傳動的。目前中國鐵路使用的自造柴油機車主要有“東風4”型貨運機車、“北京”型客運機車和“東風 2”型調車機車。
型別
柴油機車按走行部形式可分為車架式和轉向架式兩種。功率小、重量輕、只需2～3根軸的機車可用車架式，其他的採用轉向架式。按傳動方式可分為機械傳動、電力傳動和液力傳動三種，現代柴油機車多采用後兩種。按用途可分為客運柴油機車、貨運柴油機車、調車柴油機車和工礦柴油機車四種。60年代以來北美國家鐵路運輸情況發生改變，除個別特別快車用的機車外，將用於客運、貨運、調車的柴油機車統一改成一種罩蓋式車體的通用型機車。
基本構造及其作用
柴油機車由柴油機、傳動裝置、車架、車體、轉向架、輔助裝置、制動裝置、控制裝置、機車訊號裝置等幾個基本部分組成。柴油機發出的動力輸至傳動裝置，通過對前二者的控制和調節，將適應機車執行工況的輸出轉速和轉矩送到各車軸齒輪箱驅動動輪，動輪產生的輪周牽引力傳遞到車架，由車架端部中央的車鉤變為挽鉤牽引力來拖動或推送車輛。輔助裝置的主要作用是保證機車各組成部分正常工作。制動裝置是保證機車或列車執行安全的重要設施。控制系統的操縱裝置和監視儀表等安裝在司機室操縱檯上便於司機操作和觀察的位置。
柴油機
柴油機車的動力裝置，也是柴油機車中易損部件較多、檢修量較大的裝置。對機車用柴油機的要求：
（1）可靠性好。機車在正線執行途中出了故障，會嚴重擾亂行車秩序。
（2）耐用性和靈敏性好。機車在執行中功率和轉速波動範圍大，要求反應快，能在大負荷和滿負荷工況下長時間使用。
（3）使用率高。兩個大修和日常維修間隔要長或走行里程要長。
（4）單位功率的重量和外形體積小。
（5）在部分負荷和滿負荷的燃料消耗率以至空轉燃料消耗量都要低。柴油機車功率大，使用燃料數量多，燃料費是運營費中的大宗支出。
現代機車用的柴油機都配裝廢氣渦輪增壓器，以利用柴油機廢氣推動渦輪壓氣機，把提高了壓力的空氣經中間冷卻器冷卻後送入柴油機進氣管。這樣可以大幅度提高柴油機功率和熱效率。
四衝程和二衝程柴油機都可用於柴油機車。同等轉速的四衝程機的熱效率一般高於二衝程機，所以採用四衝程柴油機的國家較多。從轉速來看，廣泛應用每分鐘1000轉左右的中速機和1500轉左右的高速機。柴油機制造廠幾乎都以相同氣缸直徑和活塞衝程的同型氣缸作成各種氣缸數的產品，以滿足各種功率的需要。需要功率較小的用6缸、8缸直列型或8缸V型，功率較大的用12、16、18和20缸V型，其中以12、16缸的最為常用。氣缸直徑的選用範圍，中速機在230～280毫米的較多，高速機在170～230毫米的較多，功率在400千瓦以下的多用130～160毫米。
傳動裝置
柴油機不能自己起動，需藉助另一小功率動力機或高壓壓縮空氣在無負荷（與機車動軸脫離聯絡）狀態下才能起動。起動後要在一定的轉速範圍內才能獲得足夠的轉矩和功率來驅動機車，而機車的速度變化非常大，從靜止到最高速度，即動輪轉速從零到最高轉速。故不能將柴油輸出軸直接和機車動軸連線，必須在兩者之間配裝一套可變轉速和轉矩的傳動裝置作媒介，將動力傳送到機車動軸。傳動裝置應能充分發揮柴油機功率，又使機車具有良好的牽引特性，而且效率要高。常用的傳動裝置有機械傳動裝置、電力傳動裝置和液力傳動裝置（見機車傳動裝置）。
車架
機車的基礎部件，上面安裝有柴油機、傳動裝置、輔助裝置和車體(包括司機室)，下面由兩轉向架支承並與車架連線(車架式機車的車架下面由車輪支承)，車架中樑前後兩端的中下部裝設車鉤緩衝裝置。車架除承受上面的靜載和傳遞牽引力外，還承受機車在掛車、列車起動、執行中變速、制動和行駛於不平順的軌道上和彎道上引起的振動、搖擺、離心力和列車縱向衝擊等所產生的動態垂向、橫向、縱向和扭轉載荷（力）。因此，車架必須有足夠的強度和剛度。
車體
起保護機車上的機器裝置不受風、 砂、 雨、雪的侵襲和防寒作用。車體一端或兩端設隔聲隔熱的司機室，高速機車前端做成流線型。車體有承載式和非承載式兩種。非承載式車體不承受車架上的載荷。承載式車體和車架結成一體，共同承受各方向的力，因而車架的重量得以減輕，強度和剛度也有所增強。
轉向架
由構架、旁承、軸箱、輪對、車軸齒輪箱（電力傳動者包括牽引電動機）、彈簧、減振器、均衡樑和轉向架同車架的連線裝置、基礎制動裝置等主要部件組成。其作用是：承載車架及其上面全部裝置的重量；保證各輪對的軸重均勻並將它所產生的輪周牽引力傳遞給車架和車鉤；保證走行部以最小的阻力平穩執行和順利通過曲線；產生必要的制動力以保證行車安全。
輔助裝置
用來保證柴油機、 傳動裝置、 走行部、制動裝置和控制調節裝置等正常工作的裝置。包括下列主要裝置：
（1）柴油機燃料系統。有燃料箱儲存柴油。柴油由燃料箱經柴油輸送泵和柴油濾清器送至柴油機。附裝於柴油機上的噴油泵和噴油器，將高壓柴油按執行工況和柴油機發火順序定時定量地噴入氣缸霧化燃燒。
（2）柴油機冷卻水系統。有附裝於柴油機上的迴圈水泵、各種冷卻器、冷卻風扇及其驅動裝置、機油熱交換器、膨脹水箱和為寒冷季節柴油機起動前預熱和停車後保溫用的預熱鍋爐等。液力傳動機車的液力傳動工作油熱交換器和齒輪箱油熱交換器的冷卻水也包括在這一系統中。
（3）柴油機潤滑油系統。潤滑油為機油，儲存於柴油機油底殼。系統中有機油迴圈泵、粗濾器和精濾器等。機油除潤滑柴油機運動摩擦件和調速系統外，還通過專用濾清器潤滑增壓器。有些柴油機另設一專為冷卻活塞用的機油迴圈泵。很多機車設有由蓄電池供電驅動的小機油泵，以供柴油機起動前增加潤滑油系統的油壓，使各運動摩擦件得到潤滑油。
（4）空氣濾清器。主要為濾掉進入柴油機空氣中的灰塵，減輕柴油機磨損以延長使用壽命。有些機車先將進入機器間的空氣濾清，並保持稍高的壓力，使外界有灰塵的空氣不致進入。在柴油機進氣口處另裝一空氣濾清器，再次過濾。空氣濾清器也過濾進入電器櫃和牽引電動機的冷卻通風空氣。
（5）壓縮空氣系統。有空氣壓縮機、儲氣筒。這個系統把壓縮空氣供給列車的空氣制動裝置、砂箱、空氣笛及其他裝置。用壓縮空氣起動的柴油機則專設高壓空氣壓縮機和儲氣筒。
（6）輔助電氣裝置。有蓄電池組，給柴油機供電使其起動，並給柴油機起動前需要開動的柴油輸送泵和小機油泵供電以驅動電動機，還為車內照明等供電。直流輔助發電機，供電給控制電路系統、照明系統、蓄電池充電、電熱器和用電動機驅動的輔助裝置等。柴油機起動電動機，直流電力傳動機車則以直流牽引發電機兼作起動電動機，交流-直流電力傳動和液力傳動機車多以直流輔助發電機兼作起動電動機。牽引發電機磁極用的直流電，是由激磁發電機供給的。
（7）鼓風機。強迫空氣通過氣道冷卻各牽引電動機和其他裝置。
制動裝置
柴油機車都裝有一套空氣制動機和手制動機。此外，多數電力傳動機車還增設電阻制動裝置，液力傳動機車裝有液力制動裝置（見列車制動裝置和機車動力制動）。
控制裝置
控制機車速度、行駛方向和停車的裝置。主要有機車速度控制器、換向控制器、自動制動閥和輔助制動閥，安裝於司機室操縱檯上便於司機操作的位置。兩種控制器的結構因機車傳動方式而異，但它們的操縱手柄則是相同的。自動制動閥和輔助制動閥用手柄操縱；柴油機啟動開關和停機開關用按鈕操縱；鳴笛閥和撒砂閥則用踏鈕或踏板操縱。
操縱檯上的監測儀表和警告訊號裝置有：空氣、水、油等壓力錶，各主要部位溫度表、電流表、電壓表，主要部位超溫、超壓或壓力不足等音響或顯示警告訊號。如果發出警告訊號後一個短時間內並無反應，自動停機裝置會立即關閉柴油機。
機車訊號和自動停車裝置
機車訊號裝置的接收器裝在機車下側，與地面傳送裝置接近。它的色燈顯示器裝在司機室內便於司機觀看的位置。它的作用是準確地復現地面訊號，從而保證在天氣惡劣（大霧、大雪、大風沙等）、地形複雜（山區彎道等）等了望條件不良的情況下，司機仍能嚴格執行地面訊號顯示的要求。自動停車裝置受機車訊號裝置控制，而又控制列車制動系統。列車在正常執行時，自動停車裝置對行車不起約束作用，只有當訊號指示列車必須降低執行速度或停車時，在一定短時間內司機未能及時採取措施，自動停車裝置便會使列車制動系統工作，強迫制動，防止發生冒進訊號的事故。在一般情況下，司機按地面訊號操縱列車。(見彩圖)
