Diesellokomotive

Die ČKD ČME3 ist eine der am längsten laufenden und am meisten hergestellten dieselelektrischen Lokomotiven aller Zeiten. ⓘ

Der InterCity 125, der derzeitige bestätigte Rekordhalter als schnellster dieselgetriebener Zug mit 148 mph (238 km/h), besteht aus zwei Triebköpfen, einem an jedem Ende einer festen Wagengruppe, die im Regelbetrieb eine Geschwindigkeit von 125 mph (201 km/h) erreichen können. ⓘ

Diese von Pacific National betriebenen Lokomotiven weisen drei Arten von Diesellokomotivaufbauten auf: Kastengehäuse (hinten), Haubengehäuse (Mitte) und Führerhausgehäuse (vorne). ⓘ

Eine Diesellokomotive ist eine Art von Eisenbahnlokomotive, bei der die Antriebsmaschine ein Dieselmotor ist. Es wurden mehrere Arten von Diesellokomotiven entwickelt, die sich vor allem durch die Art und Weise unterscheiden, in der die mechanische Kraft auf die Antriebsräder übertragen wird. ⓘ

Frühe Verbrennungslokomotiven und -triebwagen verwendeten Kerosin und Benzin als Kraftstoff. Rudolf Diesel ließ 1898 seinen ersten Selbstzündungsmotor patentieren, und durch ständige Verbesserungen der Konstruktion von Dieselmotoren konnte deren Größe verringert und ihr Leistungsgewicht so weit verbessert werden, dass ein solcher Motor in eine Lokomotive eingebaut werden konnte. Verbrennungsmotoren arbeiten nur innerhalb eines begrenzten Leistungsbereichs effizient, und während Benzinmotoren mit geringer Leistung mit mechanischen Getrieben gekoppelt werden konnten, erforderten die leistungsstärkeren Dieselmotoren die Entwicklung neuer Formen der Kraftübertragung. Der Grund dafür ist, dass Kupplungen bei diesen Leistungen sehr groß sein müssten und nicht in einen 2,5 m breiten Lokomotivrahmen passen würden oder zu schnell verschleißen würden, um nützlich zu sein. ⓘ

Die ersten erfolgreichen Dieselmotoren verwendeten dieselelektrische Getriebe, und 1925 waren in den Vereinigten Staaten bereits einige wenige Diesellokomotiven mit einer Leistung von 600 PS (450 kW) im Einsatz. 1930 lieferte das britische Unternehmen Armstrong Whitworth zwei 1.200 PS (890 kW) starke Lokomotiven mit von Sulzer entwickelten Motoren an die argentinische Buenos Aires Great Southern Railway. 1933 wurde die von Maybach entwickelte dieselelektrische Technologie für den Antrieb der DRG-Baureihe SVT 877, eines Hochgeschwindigkeits-Zweiwagenzuges für den Intercity-Verkehr, eingesetzt und ab 1935 zusammen mit anderen Stromlinienwagenzügen in Deutschland in Serie produziert. In den Vereinigten Staaten wurde der dieselelektrische Antrieb Ende 1934 für den Hochgeschwindigkeits-Personenfernverkehr eingeführt, vor allem dank der Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen von General Motors, die bis in die späten 1920er Jahre zurückreichten, und dank der Fortschritte der Budd Company bei der Konstruktion leichter Wagenkästen. ⓘ

Die wirtschaftliche Erholung nach dem Zweiten Weltkrieg führte dazu, dass Diesellokomotiven in vielen Ländern auf breiter Front eingesetzt wurden. Sie boten mehr Flexibilität und Leistung als Dampflokomotiven sowie wesentlich niedrigere Betriebs- und Wartungskosten. ⓘ

Dieselhydraulische Lokomotive der Baureihe V 200 der ehemaligen Deutschen Bundesbahn ab 1953 ⓘ

Eine Diesellokomotive ist ein Triebfahrzeug der Eisenbahn, das seine Antriebsenergie von einem oder mehreren eingebauten Dieselmotoren bezieht. ⓘ

Geschichte

Anpassung für den Bahnbetrieb

Diagramm der Priestman-Ölmaschine aus The Steam engine and gas and oil engines (1900) von John Perry ⓘ

Petrol-elektrischer Weitzer-Eisenbahnmotor, erstmals 1903, Serie 1906 ⓘ

Das früheste aufgezeichnete Beispiel für den Einsatz eines Verbrennungsmotors in einer Eisenbahnlokomotive ist der von William Dent Priestman entworfene Prototyp, der 1888 von William Thomson, 1. Baron Kelvin, untersucht wurde, der ihn als "[Priestman-Ölmotor] montiert auf einem Lastwagen, der auf einer provisorischen Schienenstrecke betrieben wird, um die Anpassung eines Petroleummotors für Lokomotivzwecke zu zeigen" beschrieb. 1894 wurde eine von den Gebrüdern Priestman gebaute 20 PS (15 kW) starke zweiachsige Maschine in den Hull Docks eingesetzt. 1896 wurde für das Royal Arsenal in Woolwich, England, eine Eisenbahnlokomotive mit Ölmotor gebaut, deren Motor von Herbert Akroyd Stuart entworfen wurde. Es handelte sich zwar nicht um eine Diesellokomotive, da sie mit einem Glühbirnenmotor (auch bekannt als Halbdiesel) betrieben wurde, aber sie war der Vorläufer des Diesels. ⓘ

Rudolf Diesel erwog in seinem 1893 erschienenen Buch Theorie und Konstruktion eines rationellen Wärmemotors zum Ersatz der Dampfmaschine und der heute bekannten Verbrennungsmotoren, seinen Motor für den Antrieb von Lokomotiven zu verwenden. Die Masse und das schlechte Leistungsgewicht der frühen Dieselmotoren machten sie jedoch für den Antrieb von Landfahrzeugen ungeeignet. Daher wurde das Potenzial des Motors als Zugmaschine für den Schienenverkehr zunächst nicht erkannt. Dies änderte sich, als die Entwicklung die Größe und das Gewicht des Motors reduzierte. ⓘ

Im Jahr 1906 gründeten Rudolf Diesel, Adolf Klose und der Dampf- und Dieselmotorenhersteller Gebrüder Sulzer die Diesel-Sulzer-Klose GmbH, um Lokomotiven mit Dieselantrieb herzustellen. Sulzer stellte bereits seit 1898 Dieselmotoren her. Die Preußischen Staatseisenbahnen bestellten 1909 eine Diesellokomotive bei dem Unternehmen, und nach Testfahrten zwischen Winterthur und Romanshorn in der Schweiz wurde die dieselmechanische Lokomotive im September 1912 in Berlin ausgeliefert. Die erste dieselbetriebene Lokomotive der Welt wurde im Sommer 1912 auf der gleichen Strecke ab Winterthur eingesetzt, war aber kein kommerzieller Erfolg. Bei Testfahrten im Jahr 1913 wurden verschiedene Probleme festgestellt. Der Ausbruch des Ersten Weltkriegs im Jahr 1914 verhinderte weitere Versuche. Die Lokomotive wog 95 Tonnen und hatte eine Leistung von 883 kW bei einer Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h (62 mph). ⓘ

Bis Mitte der 1920er Jahre wurden in einer Reihe von Ländern Prototypen von Diesellokomotiven in kleiner Stückzahl hergestellt. ⓘ

Frühe Diesellokomotiven und -triebwagen in den Vereinigten Staaten

Frühe nordamerikanische Entwicklungen

Adolphus Busch erwarb 1898 die amerikanischen Herstellungsrechte für den Dieselmotor, wandte diese neue Energieform jedoch nie im Verkehr an. Im Jahr 1911 gründete er die Firma Busch-Sulzer. Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts waren Triebwagen mit Verbrennungsmotoren nur begrenzt erfolgreich, was zum Teil auf die Schwierigkeiten mit mechanischen Antriebssystemen zurückzuführen war. ⓘ

Jahrhunderts trat General Electric (GE) in den Triebwagenmarkt ein, da Thomas Edison ein Patent auf die Elektrolokomotive besaß, bei der es sich um eine Art elektrisch angetriebenen Triebwagen handelte. GE baute 1895 seinen ersten Prototyp einer Elektrolokomotive. Die hohen Elektrifizierungskosten veranlassten GE jedoch, sich der Verbrennungskraft zuzuwenden, um den Strom für elektrische Triebwagen bereitzustellen. Dabei stieß man sofort auf Probleme bei der Koordinierung von Antriebsmaschine und Elektromotor, die in erster Linie auf die Einschränkungen des gewählten Ward-Leonard-Stromsteuerungssystems zurückzuführen waren. GE Rail wurde 1907 gegründet und 112 Jahre später, im Jahr 2019, von Wabtec aufgekauft und mit diesem fusioniert. ⓘ

Ein bedeutender Durchbruch gelang 1914, als Hermann Lemp, ein Elektroingenieur von GE, ein zuverlässiges Steuersystem entwickelte und patentieren ließ, das den Motor und den Fahrmotor mit einem einzigen Hebel steuerte; spätere Verbesserungen wurden ebenfalls von Lemp patentiert. Das Design von Lemp löste das Problem der Überlastung und Beschädigung der Fahrmotoren durch zu hohe elektrische Leistung bei niedrigen Geschwindigkeiten und war der Prototyp für alle verbrennungselektrischen Antriebssteuerungssysteme. ⓘ

In den Jahren 1917-1918 produzierte GE drei experimentelle dieselelektrische Lokomotiven, die auf dem Steuerungskonzept von Lemp basierten und die ersten bekannten, die in den Vereinigten Staaten gebaut wurden. Im Anschluss an diese Entwicklung verbot das Kaufman-Gesetz von 1923 Dampflokomotiven in New York City, da die Umweltverschmutzung zu hoch war. Die Antwort auf dieses Gesetz war die Elektrifizierung der stark befahrenen Bahnstrecken. In verkehrsärmeren Gebieten war die Elektrifizierung jedoch unwirtschaftlich. ⓘ

Der erste reguläre Einsatz von dieselelektrischen Lokomotiven erfolgte im Rangierbetrieb (Rangierlokomotiven), wo die Beschränkungen der modernen Dieseltechnologie weniger ins Gewicht fielen als auf Hauptstrecken, und wo der sparsame Leerlauf von Diesellokomotiven im Vergleich zu Dampflokomotiven am vorteilhaftesten sein würde. GE ging 1924 eine Zusammenarbeit mit der American Locomotive Company (ALCO) und Ingersoll-Rand (das "AGEIR"-Konsortium) ein, um den Prototyp einer 300 PS (220 kW) starken "Boxcab"-Lokomotive herzustellen, die im Juli 1925 ausgeliefert wurde. Diese Lokomotive zeigte, dass der dieselelektrische Antrieb viele der Vorteile einer Elektrolokomotive bieten konnte, ohne dass die Bahn die beträchtlichen Kosten der Elektrifizierung tragen musste. Die Lokomotive wurde im Rangier-, Güter- und Personenzugdienst bei zehn Eisenbahngesellschaften und drei Industriestrecken erfolgreich eingesetzt. Westinghouse Electric und Baldwin arbeiteten ab 1929 beim Bau von Rangierlokomotiven zusammen. Die Weltwirtschaftskrise führte jedoch zu einem Rückgang der Nachfrage nach elektrischen Ausrüstungen von Westinghouse, so dass das Unternehmen den internen Bau von Lokomotiven einstellte und sich stattdessen für die Lieferung elektrischer Teile entschied. ⓘ

Im Juni 1925 stellte Baldwin Locomotive Works den Prototyp einer dieselelektrischen Lokomotive für "Spezialeinsätze" (z. B. für Strecken, auf denen das Wasser für Dampflokomotiven knapp war) mit elektrischer Ausrüstung von Westinghouse Electric Company vor. Die Zweimotorenkonstruktion war nicht erfolgreich, und die Einheit wurde nach einer kurzen Test- und Vorführphase verschrottet. Quellen aus der Industrie begannen, "die herausragenden Vorteile dieser neuen Form der Triebkraft" anzudeuten. 1929 setzten die Canadian National Railways als erste nordamerikanische Eisenbahngesellschaft Diesellokomotiven im Streckendienst ein, und zwar zwei Einheiten, 9000 und 9001, von Westinghouse. Diese frühen Dieselloks erwiesen sich jedoch als teuer und unzuverlässig, und ihre im Vergleich zur Dampflok hohen Anschaffungskosten konnten nicht in Betriebskosteneinsparungen umgesetzt werden, da sie häufig ausfielen. Es sollte weitere fünf Jahre dauern, bis der dieselelektrische Antrieb erfolgreich im Fernverkehr eingesetzt wurde, und fast zehn Jahre, bis die bestehende Dieseltechnologie die Dampftechnik vollständig ersetzen konnte. ⓘ

Bevor sich der Dieselantrieb im Fernverkehr durchsetzen konnte, mussten die Beschränkungen der Dieselmotoren um 1930 - niedriges Leistungsgewicht und enger Leistungsbereich - überwunden werden. General Motors unternahm große Anstrengungen, um diese Einschränkungen zu überwinden, nachdem sie 1930 mit der Übernahme der Winton Engine Company, einem großen Hersteller von Dieselmotoren für die Schifffahrt und stationäre Anwendungen, in den Dieselbereich eingestiegen waren. Mit Unterstützung der General Motors Research Division versuchte die Winton Engine Corporation von GM, Dieselmotoren für den schnellen mobilen Einsatz zu entwickeln. Der erste Meilenstein dieser Bemühungen war die Auslieferung des Winton 201A Anfang 1934, eines Zweitakt-Dieselmotors mit mechanischer Ansaugung, Einstromspülung und Einspritzung, der die erforderliche Leistung für einen schnellen, leichten Personenzug erbringen konnte. Der zweite Meilenstein, der den Übergang der amerikanischen Eisenbahnen zum Dieselmotor einleitete, war die Auslieferung des GM-Motors Modell 567 im Jahr 1938, der speziell für den Einsatz in Lokomotiven konzipiert war, die Lebensdauer einiger mechanischer Teile um das Fünffache erhöhte und sein Potenzial für den harten Güterverkehr unter Beweis stellte. ⓘ

Der dieselelektrische Schienenverkehr hielt Einzug in den Fernverkehr, als die Burlington Railroad und die Union Pacific ab Ende 1934 speziell angefertigte Diesel-"Streamliner" für den Personentransport einsetzten. Die Zephyr-Züge der Burlington Railroad entwickelten sich von dreiteiligen Gliederzügen mit 600 PS starken Triebköpfen in den Jahren 1934 und Anfang 1935 zu den halbgegliederten Denver Zephyr-Zügen mit zehn Wagen, die von Kabinenverstärkern gezogen wurden und Ende 1936 eingeführt wurden. Im Juni 1935 nahm die Union Pacific den Dieselstromlinienverkehr zwischen Chicago und Portland, Oregon, auf, und im folgenden Jahr kamen Los Angeles, Kalifornien, Oakland, Kalifornien, und Denver, Colorado, zu den Zielen der Dieselstromlinien ab Chicago hinzu. Die Burlington- und Union Pacific-Streamliner wurden von der Budd Company bzw. der Pullman-Standard Company gebaut, die die neuen Winton-Motoren und Antriebssysteme der Electro-Motive Corporation von GM verwendeten. Die experimentellen 1800 PS starken B-B-Lokomotiven von EMC aus dem Jahr 1935 demonstrierten die für die Führerstands-/Verstärkergruppen verwendeten Mehrfachsteuerungssysteme und das für die späteren Zephyr-Triebwerke verwendete Doppelmotorenformat. Beide Merkmale wurden auch bei den späteren Serienlokomotiven von EMC verwendet. Die leichten Dieselstromlinienlokomotiven Mitte der 1930er Jahre demonstrierten die Vorteile des Diesels für den Personenverkehr mit bahnbrechenden Fahrplanzeiten, aber die Diesellokomotive sollte erst dann voll ausgereift sein, wenn die reguläre Serienproduktion von Strecken-Diesellokomotiven anlief und sie sich für den Personen- und Güterverkehr in voller Größe als geeignet erwies. ⓘ

Erste amerikanische Serienlokomotiven

Nach dem Prototyp aus dem Jahr 1925 produzierte das AGEIR-Konsortium zwischen 1925 und 1928 weitere 25 Einheiten der 300 PS (220 kW) starken "60-Tonnen"-AGEIR-Boxcab-Rangierlokomotiven für mehrere New Yorker Eisenbahngesellschaften und machte sie damit zu den ersten in Serie produzierten Diesellokomotiven. Das Konsortium produzierte außerdem sieben zweimotorige 100-Tonnen-Boxcab-Lokomotiven und eine Hybrid-Trolley-/Batterieeinheit mit einem dieselbetriebenen Ladekreis. ALCO erwarb 1929 die McIntosh & Seymour Engine Company und begann 1931 mit der Serienproduktion von 300 PS (220 kW) und 600 PS (450 kW) starken Einkabinen-Rangierlokomotiven. ALCO war bis Mitte der 1930er Jahre der führende Hersteller von Rangierlokomotiven und adaptierte die Grundkonstruktion der Rangierlokomotiven, um vielseitige und äußerst erfolgreiche, wenn auch relativ schwach motorisierte Straßenlokomotiven zu produzieren. ⓘ

GM erkannte den Erfolg der Stromlinienlokomotiven und versuchte, den Markt für Diesellokomotiven durch die Produktion standardisierter Lokomotiven unter dem Dach der Electro-Motive Corporation zu erweitern. Im Jahr 1936 nahm das neue EMC-Werk die Produktion von Rangierlokomotiven auf. Im Jahr 1937 begann das Werk mit der Produktion der neuen Stromlinien-Passagierlokomotiven der Serie E, die 1938 mit zuverlässigeren, speziell für diesen Zweck gebauten Motoren aufgerüstet wurden. Angesichts der Leistung und Zuverlässigkeit des neuen Motormodells 567 in Personenlokomotiven war EMC bestrebt, die Tauglichkeit des Diesels im Güterverkehr zu demonstrieren. ⓘ

Nach der erfolgreichen Tournee der FT-Demonstrations-Güterzuglokomotive von EMC im Jahr 1939 waren die Weichen für die Dieselisierung der amerikanischen Eisenbahnen gestellt. 1941 stellte ALCO-GE die RS-1 vor, die eine eigene Marktnische besetzte, während die Lokomotiven der Baureihe F von EMD für den Güterverkehr auf der Hauptstrecke gesucht wurden. Der Eintritt der USA in den Zweiten Weltkrieg verlangsamte die Umstellung auf Dieselmotoren; das War Production Board stoppte den Bau neuer Passagiermaschinen und räumte der Produktion von Dieselmotoren für die Marine Priorität ein. Während der Erdölkrise von 1942-43 hatte die kohlebefeuerte Dampflok den Vorteil, dass sie keinen Brennstoff benötigte, der knapp war. EMD durfte später die Produktion seiner FT-Lokomotiven erhöhen, und ALCO-GE durfte eine begrenzte Anzahl von DL-109-Straßenlokomotiven herstellen, aber die meisten Lokomotivhersteller beschränkten sich auf die Herstellung von Rangier- und Dampflokomotiven. ⓘ

In der frühen Nachkriegszeit dominierte EMD mit seinen Lokomotiven der Baureihen E und F den Markt für Streckenlokomotiven. ALCO-GE produzierte in den späten 1940er Jahren Rangierlokomotiven und Weichenlokomotiven, die auf dem Kurzstreckenmarkt erfolgreich waren. EMD brachte jedoch 1949 seine Straßenweichenlokomotiven der GP-Serie auf den Markt, die alle anderen Lokomotiven auf dem Güterverkehrsmarkt verdrängten, einschließlich ihrer eigenen Lokomotiven der F-Serie. GE löste daraufhin seine Partnerschaft mit ALCO auf und wurde in den frühen 1960er Jahren zum Hauptkonkurrenten von EMD, der schließlich die Spitzenposition auf dem Lokomotivmarkt übernahm. ⓘ

Die frühen dieselelektrischen Lokomotiven in den Vereinigten Staaten verwendeten Gleichstrom-Fahrmotoren, doch in den 1990er Jahren kamen Wechselstrom-Motoren in großem Umfang zum Einsatz, angefangen mit der SD70MAC von Electro-Motive im Jahr 1993, gefolgt vom AC4400CW von General Electric im Jahr 1994 und dem AC6000CW im Jahr 1995. ⓘ

Frühe Diesellokomotiven und -triebwagen in Europa

Erste funktionsfähige Dieselfahrzeuge

Deutsch-schweizerische Koproduktion: erster funktionsfähiger dieselelektrischer Triebwagen der Welt 1914 ⓘ

1914 wurden die ersten funktionsfähigen dieselelektrischen Triebwagen der Welt für die Königlich-Sächsischen Staatseisenbahnen von der Waggonfabrik Rastatt mit elektrischer Ausrüstung von Brown, Boveri & Cie und Dieselmotoren der Schweizer Sulzer AG hergestellt. Sie wurden als DET 1 und DET 2 klassifiziert (de.wiki [de]). Wegen des Mangels an Erdölprodukten während des Ersten Weltkriegs blieben sie für den regulären Dienst in Deutschland unbenutzt. Im Jahr 1922 wurden sie an die Schweizer Compagnie du Chemin de fer Régional du Val-de-Travers (fr.wiki [fr]) verkauft, wo sie bis zur Elektrifizierung der Strecke im Jahr 1944 im Regelbetrieb eingesetzt wurden. Danach wurden sie bis 1965 als Verstärkertriebwagen weiter eingesetzt. ⓘ

Fiat behauptet, 1922 die erste italienische dieselelektrische Lokomotive gebaut zu haben, aber es sind nur wenige Details verfügbar. Nach Versuchen in den Jahren 1924-25 wurden 1926 mehrere Fiat-TIBB Bo'Bo'-Diesellokomotiven für den Einsatz auf der 950 mm breiten Schmalspurbahn Ferrovie Calabro Lucane und der Società per le Strade Ferrate del Mediterrano in Süditalien gebaut. Der Sechszylinder-Zweitaktmotor leistete 440 PS (330 kW) bei 500 Umdrehungen pro Minute und trieb vier Gleichstrommotoren an, einen für jede Achse. Diese 44 Tonnen (43 lange Tonnen; 49 kurze Tonnen) schweren Lokomotiven mit einer Höchstgeschwindigkeit von 45 Stundenkilometern erwiesen sich als recht erfolgreich. ⓘ

Im Jahr 1924 wurden bei den sowjetischen Eisenbahnen fast gleichzeitig zwei dieselelektrische Lokomotiven in Betrieb genommen:

Die erste brauchbare Diesellokomotive der Welt für lange Strecken SŽD Eel2 ⓘ

• Die Lokomotive Э^эл2 (E^el2 Originalnummer Юэ 001/Yu-e 001) wurde am 22. Oktober in Betrieb genommen. Er wurde von einem Team unter der Leitung von Juri Lomonossow entworfen und 1923-1924 von der Maschinenfabrik Esslingen in Deutschland gebaut. Er hatte 5 Antriebsachsen (1'E1'). Nach mehreren Testfahrten beförderte sie fast drei Jahrzehnte lang, von 1925 bis 1954, Züge. Obwohl sie sich als erste funktionsfähige Diesellokomotive der Welt erwies, wurde sie nicht in Serie gebaut, sondern diente als Vorbild für mehrere Klassen sowjetischer Diesellokomotiven.
• Die Lokomotive Щэл1 (Shch-el 1, ursprüngliche Nummer Юэ2/Yu-e 2), lief am 9. November an. Sie war von Jakow Modestowitsch Gakkel (ru.wiki [ru]) entwickelt und von der Baltischen Werft in Sankt Petersburg gebaut worden. Sie hatte zehn Antriebsachsen in drei Drehgestellen (1' Co' Do' Co' 1'). Von 1925 bis 1927 beförderte sie Züge zwischen Moskau und Kursk und in der Kaukasusregion. Danach wurde sie wegen technischer Probleme aus dem Verkehr gezogen. Ab 1934 wurde sie als stationärer Stromgenerator eingesetzt. ⓘ

1935 bauten Krauss-Maffei, MAN und Voith die erste dieselhydraulische Lokomotive, die V 140, in Deutschland. Die Dieselhydraulik wurde zum Standard bei Diesellokomotiven in Deutschland, da die Deutsche Reichsbahn (DRG) mit der Leistung dieses Motors zufrieden war. Die Serienproduktion von Diesellokomotiven in Deutschland begann nach dem Zweiten Weltkrieg. ⓘ

Rangierlokomotiven

Rangierlok der Nederlandse Spoorwegen aus dem Jahr 1934, in moderner Lackierung ⓘ

Auf vielen Bahnhöfen und Industriegeländen mussten Dampfrangierlokomotiven während vieler Pausen zwischen verstreuten kurzen Einsätzen warmgehalten werden. Daher wurde die Dieseltraktion für den Rangierbetrieb wirtschaftlich, bevor sie für den Zugverkehr wirtschaftlich wurde. Der Bau von Diesellokomotiven begann 1920 in Frankreich, 1925 in Dänemark, 1926 in den Niederlanden und 1927 in Deutschland. Nach einigen Jahren der Erprobung wurden innerhalb eines Jahrzehnts Hunderte von Einheiten hergestellt. ⓘ

Dieseltriebwagen für den Regionalverkehr

Renault VH, Frankreich, 1933/34 ⓘ

Dieselbetriebene oder "ölbetriebene" Triebwagen, im Allgemeinen dieselmechanisch, wurden in den 1930er Jahren von verschiedenen europäischen Herstellern entwickelt, z. B. von William Beardmore and Company für die Canadian National Railways (der Beardmore-Tornado-Motor wurde später im Luftschiff R101 eingesetzt). Einige dieser Baureihen für den Regionalverkehr wurden mit Benzinmotoren begonnen und dann mit Diesel^motoren fortgesetzt, wie z. B. der ungarische BCmot (der Klassencode sagt nichts anderes aus als "railmotor with 2nd and 3rd class seats".), 128 Wagen gebaut 1926-1937, oder die deutschen Wismarer Schienenbusse (57 Wagen 1932-1941). In Frankreich war der erste Dieseltriebwagen der Renault VH, von dem 1933/34 115 Stück gebaut wurden. In Italien bauten Fiat und Breda nach 6 Benzintriebwagen seit 1931 eine Vielzahl von Dieseltriebwagen, mehr als 110 von 1933 bis 1938 und 390 von 1940 bis 1953, die Baureihe 772, bekannt als Littorina, und die Baureihe ALn 900. ⓘ

Hochgeschwindigkeitstriebwagen

In den 1930er Jahren wurden in mehreren Ländern stromlinienförmige Hochgeschwindigkeits-Dieseltriebwagen entwickelt:

• In Deutschland wurde 1932 der Fliegende Hamburger gebaut. Nach einer Probefahrt im Dezember 1932 wurde dieser zweiteilige Dieseltriebwagen (in der englischen Terminologie DMU2) im Februar 1933 bei der Deutschen Reichsbahn (DRG) in Dienst gestellt. Er wurde zum Prototyp der DRG-Baureihe SVT 137 mit 33 weiteren Hochgeschwindigkeits-Triebwagen, die bis 1938 für die DRG gebaut wurden, 13 Triebwagen 2 (Baureihe "Hamburg"), 18 Triebwagen 3 (Baureihen "Leipzig" und "Köln") und 2 Triebwagen 4 (Baureihe "Berlin").
• Die französischen SNCF-Baureihen XF 1000 und XF 1100 umfassten 11 Hochgeschwindigkeits-DMUs, auch TAR genannt, gebaut 1934-1939.
• In Ungarn bauten die Ganz-Werke seit 1934 den Arpád railmotor [hu; de], eine Art luxuriöser Schienenbus in einer Serie von 7 Exemplaren, und begannen 1944 mit dem Bau der Hargita [hu]. ⓘ

Weitere Entwicklungen

British Rail Klasse D16/1, seit 1948

1945 wurde eine Serie von 30 dieselelektrischen Baldwin-Lokomotiven, Baldwin 0-6-6-0 1000, aus den Vereinigten Staaten an die Eisenbahnen der Sowjetunion geliefert. ⓘ

1947 stellte die London Midland & Scottish Railway die erste von zwei dieselelektrischen Co-Co-Lokomotiven mit 1.600 PS (1.200 kW) (später British Rail Class D16/1) für den regulären Einsatz im Vereinigten Königreich vor, obwohl britische Hersteller wie Armstrong Whitworth bereits seit 1930 Diesellokomotiven exportiert hatten. Die Flottenlieferungen an die British Railways begannen 1957 mit anderen Baureihen wie Class 20 und Class 31. ⓘ

Die Serienproduktion von Diesellokomotiven in Italien begann Mitte der 1950er Jahre. Generell war die Dieseltraktion in Italien von geringerer Bedeutung als in anderen Ländern, da das Land bei der Elektrifizierung der Hauptstrecken mit am weitesten fortgeschritten war und der Gütertransport auf dem Seeweg aufgrund der geografischen Lage Italiens selbst auf vielen Inlandsverbindungen billiger ist als der Schienenverkehr. ⓘ

Frühe Diesellokomotiven und -triebwagen in Asien

Japan

In Japan wurden ab den 1920er Jahren einige benzinelektrische Triebwagen hergestellt. Die erste dieselelektrische Traktion und die ersten luftgekühlten Fahrzeuge auf japanischen Schienen waren die beiden DMU3 der Baureihe Kiha 43000 (キハ43000系). Japans erste Serie von Diesellokomotiven war die Baureihe DD50 (国鉄DD50形), Zwillingslokomotiven, die seit 1950 entwickelt wurden und seit 1953 in Betrieb sind. ⓘ

China

Eines der ersten im eigenen Land entwickelten Dieselfahrzeuge Chinas war der Triebwagen Dongfeng (东风), der 1958 von CSR Sifang hergestellt wurde. Die Serienproduktion der ersten chinesischen Diesellokomotivklasse, der DFH 1, begann 1964 nach dem Bau eines Prototyps im Jahr 1959. ⓘ

Frühe Diesellokomotiven und -triebwagen in Australien

Ein Mckeen-Triebwagen in Wodonga, Australien, 1911 ⓘ

Die von 1912 bis 1917 von der Commonwealth Railways (CR) gebaute Trans-Australian Railway führt über 2000 km durch wasserloses (oder salzwasserhaltiges) Wüstengelände, das für Dampflokomotiven ungeeignet ist. Der ursprüngliche Ingenieur Henry Deane plante einen Dieselbetrieb, um diese Probleme zu überwinden. Einige haben behauptet, dass die CR mit der South Australian Railways zusammenarbeitete, um den Dieselbetrieb zu erproben. Die Technologie war jedoch nicht ausgereift genug, um zuverlässig zu sein. ⓘ

Wie in Europa kam der Einsatz von Verbrennungsmotoren bei selbstfahrenden Triebwagen schneller voran als bei Lokomotiven.

• Einige australische Eisenbahngesellschaften kauften McKeen-Triebwagen.
• In den 1920er und 1930er Jahren wurden von der australischen Industrie zuverlässigere Benzintriebwagen gebaut.
• Die ersten Dieseltriebwagen Australiens waren 1937 die Silver City Comet der NSWGR der Klasse 100 (später PH).
• Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge für die damaligen Möglichkeiten auf 1.067 mm (3 Fuß 6 Zoll) waren die 10 Vulcan-Triebwagen von 1940 für Neuseeland. ⓘ

Antriebsarten

Im Gegensatz zu Dampfmaschinen benötigen Verbrennungsmotoren ein Getriebe, um die Räder anzutreiben. Der Motor muss weiterlaufen können, wenn die Lokomotive angehalten wird. ⓘ

Diesel-mechanisch

Schematische Darstellung einer dieselmechanischen Lokomotive ⓘ

Eine dieselmechanische Lokomotive verwendet ein mechanisches Getriebe, das dem der meisten Straßenfahrzeuge ähnelt. Diese Art der Kraftübertragung ist im Allgemeinen auf Rangierlokomotiven mit geringer Leistung und niedriger Geschwindigkeit, leichte Triebzüge und Triebwagen mit Eigenantrieb beschränkt. ⓘ

Eine dieselmechanische Rangierlokomotive der Klasse 03 von British Rail mit einer Hubwelle unter dem Führerstand. ⓘ

Die für den Antrieb von Schienenfahrzeugen verwendeten mechanischen Getriebe sind in der Regel komplexer und wesentlich robuster als die Versionen für den normalen Straßenverkehr. Zwischen Motor und Getriebe ist in der Regel eine Flüssigkeitskupplung geschaltet, und das Getriebe ist häufig ein Planetengetriebe, das das Schalten unter Last ermöglicht. Es wurden verschiedene Systeme entwickelt, um die Unterbrechung der Übertragung während des Gangwechsels zu minimieren, z. B. das von Hudswell Clarke verwendete S.S.S.-Getriebe (synchro-self-shifting). ⓘ

Der dieselmechanische Antrieb wird durch die Schwierigkeit begrenzt, ein Getriebe von angemessener Größe zu bauen, das in der Lage ist, die Leistung und das Drehmoment zu bewältigen, die für den Antrieb eines schweren Zuges erforderlich sind. Es wurde eine Reihe von Versuchen unternommen, dieselmechanische Antriebe für Hochleistungsanwendungen einzusetzen (z. B. die 1.500 kW (2.000 PS) starke Lokomotive British Rail 10100), die sich jedoch nicht durchsetzen konnten. ⓘ

Dieselelektrisch

Schematische Darstellung einer dieselelektrischen Lokomotive ⓘ

Bei einer dieselelektrischen Lokomotive treibt der Dieselmotor entweder einen elektrischen Gleichstromgenerator (in der Regel weniger als 3.000 PS (2.200 kW) netto für die Traktion) oder einen elektrischen Wechselstrom-Gleichrichter (in der Regel 3.000 PS (2.200 kW) netto oder mehr für die Traktion) an, dessen Leistung die Fahrmotoren antreibt, die die Lokomotive antreiben. Es gibt keine mechanische Verbindung zwischen dem Dieselmotor und den Rädern. ⓘ

Die wichtigsten Komponenten des dieselelektrischen Antriebs sind der Dieselmotor (auch als Antriebsmaschine bezeichnet), der Hauptgenerator/Gleichrichter, die Fahrmotoren (in der Regel mit vier oder sechs Achsen) und ein Steuersystem, das aus dem Motorregler und elektrischen oder elektronischen Komponenten, einschließlich Schaltgeräten, Gleichrichtern und anderen Komponenten, besteht, die die elektrische Versorgung der Fahrmotoren steuern oder verändern. Im einfachsten Fall kann der Generator mit einer sehr einfachen Schaltanlage direkt an die Motoren angeschlossen werden. ⓘ

Die EMD F40PH (links) und die MPI MPXpress-Lokomotiven der Serie MP36PH-3S (rechts), die von Metra gekoppelt wurden, verwenden einen dieselelektrischen Antrieb. ⓘ

Sowjetische Lokomotive 2TE10M ⓘ

Tschechische Lokomotive der Baureihe 742 und 743 ⓘ

Ursprünglich handelte es sich bei den Fahrmotoren und dem Generator um Gleichstrommaschinen. Nach der Entwicklung von Hochleistungs-Silizium-Gleichrichtern in den 1960er Jahren wurde der Gleichstromgenerator durch einen Wechselstromgenerator ersetzt, der seine Leistung über eine Diodenbrücke in Gleichstrom umwandelt. Dieser Fortschritt verbesserte die Zuverlässigkeit der Lokomotive erheblich und senkte die Wartungskosten des Generators, da der Kommutator und die Bürsten im Generator wegfielen. Durch den Wegfall der Bürsten und des Kommutators wurde wiederum die Möglichkeit eines besonders zerstörerischen Ereignisses, des so genannten Überschlags (auch als Lichtbogenfehler bekannt), beseitigt, der zu einem sofortigen Ausfall des Generators und in einigen Fällen zu einem Brand im Maschinenraum führen kann. ⓘ

Die derzeitige nordamerikanische Praxis sieht vier Achsen für den Hochgeschwindigkeits-Personenverkehr oder den Zeitfrachtverkehr bzw. sechs Achsen für den Langsamverkehr oder den Manifestverkehr vor. Die modernsten Einheiten im "Zeitfracht"-Dienst haben in der Regel sechs Achsen unter dem Rahmen. Im Gegensatz zu den Einheiten für den "Manifest"-Dienst sind bei den Einheiten für den "Zeit"-Güterverkehr nur vier der Achsen mit den Fahrmotoren verbunden, während die beiden anderen Achsen als Leerlaufachsen zur Gewichtsverteilung dienen. ⓘ

In den späten 1980er Jahren ermöglichte die Entwicklung von Hochleistungsantrieben mit variabler Spannung und variabler Frequenz (VVVF) oder "Traktionsumrichtern" den Einsatz von Mehrphasen-Wechselstrom-Fahrmotoren, wodurch auch der Motorkommutator und die Bürsten entfallen. Das Ergebnis ist ein effizienterer und zuverlässigerer Antrieb, der relativ wenig Wartung erfordert und besser mit Überlastbedingungen zurechtkommt, die die älteren Motortypen oft zerstörten. ⓘ

Bedienelemente im Führerstand einer dieselelektrischen Lokomotive. Der Hebel unten in der Mitte ist die Drosselklappe und der unten links sichtbare Hebel ist die automatische Bremsventilsteuerung. ⓘ

Dieselelektrische Steuerung

MLW-Modell S-3, hergestellt 1957 für die CPR nach Entwürfen von ALCO. ⓘ

Die Leistungsabgabe einer dieselelektrischen Lokomotive ist unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit, solange die Strom- und Spannungsgrenzen des Generators nicht überschritten werden. Daher ist die Fähigkeit der Lokomotive, Zugkraft zu entwickeln (auch als Deichselzug oder Zugkraft bezeichnet, die den Zug tatsächlich antreibt), innerhalb dieser Grenzen in der Regel umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit. (Siehe Leistungskurve unten). Die Aufrechterhaltung akzeptabler Betriebsparameter war eine der wichtigsten konstruktiven Überlegungen, die bei der Entwicklung früher dieselelektrischer Lokomotiven angestellt werden mussten, und führte schließlich zu den komplexen Steuerungssystemen moderner Lokomotiven. ⓘ

Bedienung der Drosselklappe

Führerstand der russischen Lokomotive 2TE116U. Die "11" steht für die Drosselklappe. ⓘ

Die Leistung der Antriebsmaschine wird in erster Linie durch die Drehzahl (RPM) und die Kraftstoffmenge bestimmt, die durch einen Regler oder einen ähnlichen Mechanismus geregelt wird. Der Regler ist so ausgelegt, dass er sowohl auf die vom Lokführer festgelegte Drosselklappenstellung als auch auf die Drehzahl der Antriebsmaschine reagiert (siehe Steuerungstheorie). ⓘ

Die Leistungsabgabe der Lokomotive und damit die Geschwindigkeit wird in der Regel vom Lokführer mit einer gestuften oder "gekerbten" Drosselklappe gesteuert, die entsprechend der Drosselklappenstellung binärähnliche elektrische Signale erzeugt. Diese Grundkonstruktion eignet sich gut für den Betrieb von Triebzügen (MU), da sie diskrete Bedingungen erzeugt, die sicherstellen, dass alle Triebzüge eines Zuges in gleicher Weise auf die Drosselklappenstellung reagieren. Die binäre Kodierung trägt auch dazu bei, die Anzahl der Zugleitungen (elektrische Verbindungen) zu minimieren, die für die Weiterleitung der Signale von Einheit zu Einheit erforderlich sind. So werden beispielsweise nur vier Zugleitungen benötigt, um alle möglichen Drosselklappenstellungen zu kodieren, wenn es bis zu 14 Drosselklappenstufen gibt. ⓘ

Nordamerikanische Lokomotiven, z. B. von EMD oder General Electric, verfügen über acht Drosselklappenstellungen oder "Notches" sowie einen "Reverser", um den bidirektionalen Betrieb zu ermöglichen. Viele im Vereinigten Königreich gebaute Lokomotiven haben eine Drosselklappe mit zehn Stellungen. Die Leistungspositionen werden vom Lokpersonal oft je nach Drosselklappenstellung bezeichnet, z. B. "run 3" oder "notch 3". ⓘ

Bei älteren Lokomotiven war der Drosselklappenmechanismus mit einer Rasterung versehen, so dass es nicht möglich war, mehr als eine Leistungsstufe auf einmal einzustellen. Der Lokführer konnte beispielsweise den Gashebel nicht von Stufe 2 auf Stufe 4 ziehen, ohne bei Stufe 3 anzuhalten. Damit sollte verhindert werden, dass die Züge durch abrupte Leistungserhöhungen aufgrund schneller Gaspedalbewegungen unruhig werden ("Gaswegnehmen", ein Verstoß gegen die Betriebsvorschriften bei vielen Eisenbahnen). Bei modernen Lokomotiven gibt es diese Einschränkung nicht mehr, da ihre Steuersysteme in der Lage sind, die Leistung sanft zu modulieren und plötzliche Änderungen der Zugbelastung zu vermeiden, unabhängig davon, wie der Lokführer die Regler bedient. ⓘ

Wenn sich der Gashebel in der Leerlaufstellung befindet, erhält die Antriebsmaschine nur wenig Kraftstoff, was dazu führt, dass sie im Leerlauf mit niedriger Drehzahl läuft. Darüber hinaus sind die Fahrmotoren nicht mit dem Hauptgenerator verbunden und die Feldwicklungen des Generators werden nicht erregt - der Generator erzeugt keinen Strom ohne Erregung. Daher befindet sich die Lokomotive im "Leerlauf". Vom Konzept her ist dies dasselbe, als würde man das Getriebe eines Autos in den Leerlauf schalten, während der Motor läuft. ⓘ

Um die Lokomotive in Bewegung zu setzen, wird der Wendeschalthebel in die richtige Stellung (vorwärts oder rückwärts) gebracht, die Bremse gelöst und der Gashebel in die Stellung "Fahrt 1" (die erste Leistungsstufe) gebracht. Ein erfahrener Lokführer kann diese Schritte so koordiniert durchführen, dass ein fast unmerklicher Start erfolgt. Die Positionierung des Reversierers und die Bewegung der Drosselklappe zusammen sind vom Konzept her vergleichbar mit dem Schalten des Automatikgetriebes eines Autos, während der Motor im Leerlauf läuft. ⓘ

Wenn die Drosselklappe in die erste Leistungsstellung gebracht wird, werden die Fahrmotoren mit dem Hauptgenerator verbunden und dessen Feldspulen erregt. Wenn der Hauptgenerator erregt ist, liefert er Strom an die Fahrmotoren und setzt sie in Bewegung. Wenn die Lokomotive "leicht" fährt (d. h. nicht an den Rest des Zuges gekoppelt ist) und sich nicht an einer Steigung befindet, kann sie leicht beschleunigen. Wird dagegen ein langer Zug angefahren, kann die Lokomotive zum Stillstand kommen, sobald ein Teil des Durchhangs aufgenommen wurde, da der vom Zug auferlegte Widerstand die entstehende Zugkraft übersteigt. Ein erfahrener Lokomotivführer kann einen beginnenden Strömungsabriss erkennen und die Drosselklappe schrittweise so weit öffnen, wie es zur Aufrechterhaltung der Beschleunigung erforderlich ist. ⓘ

Wenn die Drosselklappe in höhere Leistungsstufen geschaltet wird, erhöht sich die Kraftstoffzufuhr zur Antriebsmaschine, was zu einem entsprechenden Anstieg der Drehzahl und der abgegebenen Leistung führt. Gleichzeitig wird die Felderregung des Hauptgenerators proportional erhöht, um die höhere Leistung aufzunehmen. Dies führt zu einer Erhöhung der elektrischen Leistung der Fahrmotoren und damit zu einem Anstieg der Zugkraft. Je nach den Erfordernissen des Fahrplans des Zuges wird der Lokführer schließlich die Drosselklappe in die Position der maximalen Leistung bringen und dort halten, bis der Zug auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt hat. ⓘ

Das Antriebssystem ist darauf ausgelegt, beim Anfahren ein maximales Drehmoment des Fahrmotors zu erzeugen, weshalb moderne Lokomotiven in der Lage sind, Züge mit einem Gewicht von über 15.000 Tonnen auch bei Steigungen anzufahren. Nach dem heutigen Stand der Technik kann eine Lokomotive bis zu 30 % ihres Fahrergewichts als Zugkraft entwickeln, was einer Zugkraft von 530 kN (120.000 Pfund) für eine große, sechsachsige Gütereinheit entspricht. Ein Zugverband aus solchen Einheiten kann beim Anfahren mehr als genug Zugkraft erzeugen, um Wagen zu beschädigen oder zum Entgleisen zu bringen (wenn sie sich in einer Kurve befinden) oder Kupplungen zu zerstören (letzteres wird im nordamerikanischen Eisenbahnjargon als "jerking a lung" bezeichnet). Daher ist es Aufgabe des Lokführers, die beim Anfahren aufgebrachte Leistung sorgfältig zu überwachen, um Schäden zu vermeiden. Das "Ruckeln der Lunge" könnte insbesondere bei einer Steigung zu einer verhängnisvollen Angelegenheit werden, abgesehen davon, dass die Sicherheit, die mit dem korrekten Betrieb der heute in den Waggons installierten ausfallsicheren automatischen Zugbremsen verbunden ist, ein Durchgehen des Zuges verhindert, indem die Bremsen der Waggons automatisch betätigt werden, wenn der Luftdruck im Zugstrang abfällt. ⓘ

Betrieb des Antriebssystems

Typische Kurve der konstanten Leistung des Hauptgenerators bei "Kerbe 8". ⓘ

Linker Korridor des Maschinenraums der russischen Lokomotive 2TE116U, 3 - Lichtmaschine, 4 - Gleichrichter, 6 - Diesel ⓘ

Das Steuersystem einer Lokomotive ist so ausgelegt, dass die elektrische Leistung des Hauptgenerators an die jeweilige Motordrehzahl angepasst wird. Aufgrund der Eigenschaften der Fahrmotoren und der Art und Weise, wie die Motoren an den Hauptgenerator angeschlossen sind, erzeugt der Generator bei niedrigen Geschwindigkeiten der Lokomotive einen hohen Strom und eine niedrige Spannung, die sich allmählich auf einen niedrigen Strom und eine hohe Spannung ändern, wenn die Lokomotive beschleunigt. Daher bleibt die von der Lokomotive erzeugte Nutzleistung bei jeder beliebigen Drosselklappenstellung konstant (siehe Diagramm der Leistungskurve für Kerbe 8). ⓘ

Bei älteren Konstruktionen spielen der Regler der Antriebsmaschine und ein dazugehöriges Gerät, der Lastregler, eine zentrale Rolle im Steuersystem. Der Regler hat zwei externe Eingänge: die gewünschte Motordrehzahl, die durch die Drosseleinstellung des Motorfahrers bestimmt wird, und die tatsächliche Motordrehzahl (Rückmeldung). Der Regler hat zwei externe Steuerausgänge: die Einstellung der Kraftstoffeinspritzdüse, die die Kraftstoffmenge des Motors bestimmt, und die aktuelle Reglerstellung, die die Erregung des Hauptgenerators beeinflusst. Der Regler verfügt außerdem über einen separaten Überdrehzahl-Schutzmechanismus, der die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzdüsen sofort unterbricht und in der Kabine einen Alarm auslöst, wenn die Antriebsmaschine eine bestimmte Drehzahl überschreitet. Nicht alle diese Ein- und Ausgänge sind notwendigerweise elektrisch. ⓘ

Russische Diesellokomotive TEP80 ⓘ

Ein EMD 12-567B 12-Zylinder 2-Takt-Dieselmotor (Vordergrund; quadratische "Handlöcher"), der für eine Überholung eingelagert wurde und dem einige Komponenten fehlen, mit einem 16-567C oder D 16-Zylinder Motor (Hintergrund; runde "Handlöcher"). ⓘ

Wenn sich die Belastung des Motors ändert, ändert sich auch seine Drehzahl. Dies wird vom Regler durch eine Änderung des Motordrehzahl-Rückmeldesignals erkannt. Der Nettoeffekt ist, dass sowohl die Kraftstoffmenge als auch die Position des Lastreglers so angepasst werden, dass die Motordrehzahl und das Drehmoment (und damit die Leistung) bei jeder Drosselklappenstellung konstant bleiben, unabhängig von der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit. ⓘ

Bei neueren Konstruktionen, die von einem "Traktionscomputer" gesteuert werden, wird jeder Motordrehzahlstufe in der Software eine entsprechende Leistungsabgabe oder ein "kW-Sollwert" zugewiesen. Der Computer vergleicht diesen Wert mit der tatsächlichen Leistung des Hauptgenerators, dem "kW-Feedback", das aus dem Strom des Fahrmotors und den Spannungswerten des Hauptgenerators berechnet wird. Der Computer passt den Rückführungswert an den Sollwert an, indem er die Erregung des Hauptgenerators wie oben beschrieben steuert. Der Regler steuert weiterhin die Motordrehzahl, aber der Lastregler spielt bei dieser Art von Steuerungssystem keine zentrale Rolle mehr. Der Lastregler bleibt jedoch als "Back-up" für den Fall einer Überlastung des Motors erhalten. Moderne Lokomotiven, die mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung (EFI) ausgestattet sind, haben möglicherweise keinen mechanischen Regler mehr; ein "virtueller" Lastregler und ein Drehzahlregler werden jedoch durch Computermodule beibehalten. ⓘ

Die Leistung des Fahrmotors wird entweder durch Änderung der Gleichspannung des Hauptgenerators bei Gleichstrommotoren oder durch Änderung der Frequenz und Spannung des VVVF bei Wechselstrommotoren geregelt. Bei Gleichstrommotoren werden verschiedene Anschlusskombinationen verwendet, um den Antrieb an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen. ⓘ

Im Stillstand hat der Hauptgenerator zunächst eine niedrige Spannung/einen hohen Strom, oft über 1000 Ampere pro Motor bei voller Leistung. Wenn sich die Lokomotive im oder nahe dem Stillstand befindet, wird der Stromfluss nur durch den Gleichstromwiderstand der Motorwicklungen und der Verbindungsschaltungen sowie durch die Kapazität des Hauptgenerators selbst begrenzt. Das Drehmoment eines in Reihe geschalteten Motors ist ungefähr proportional zum Quadrat des Stroms. Daher erzeugen die Fahrmotoren ihr höchstes Drehmoment, so dass die Lokomotive eine maximale Zugkraft entwickelt und die Trägheit des Zuges überwinden kann. Dieser Effekt ist vergleichbar mit dem Anfahren eines Automatikgetriebes in einem Auto, das sich im ersten Gang befindet und dadurch eine maximale Drehmomentvervielfachung erzeugt. ⓘ

Wenn die Lokomotive beschleunigt, erzeugen die nun rotierenden Motoranker eine gegenelektromotorische Kraft (Gegen-EMK, d. h. die Motoren versuchen auch, als Generatoren zu wirken), die der Leistung des Hauptgenerators entgegenwirkt und den Strom des Fahrmotors verringert. Die Spannung des Hauptgenerators steigt entsprechend an, um die Motorleistung aufrechtzuerhalten, erreicht aber schließlich ein Plateau. An diesem Punkt hört die Lokomotive im Wesentlichen auf zu beschleunigen, es sei denn, sie befindet sich in einem Gefälle. Da dieses Plateau in der Regel bei einer Geschwindigkeit erreicht wird, die deutlich unter der gewünschten Höchstgeschwindigkeit liegt, muss etwas unternommen werden, um die Antriebscharakteristik so zu ändern, dass eine weitere Beschleunigung möglich ist. Diese Änderung wird als "Übergang" bezeichnet, ein Vorgang, der mit dem Schalten eines Autos vergleichbar ist. ⓘ

Zu den Übergangsmethoden gehören:

• Serie/Parallel oder "Motorübergang".
  • Dabei werden zunächst zwei Motoren in Reihe mit dem Hauptgenerator geschaltet. Bei höherer Drehzahl werden die Motoren wieder parallel zum Hauptgenerator geschaltet.
• "Feldverschiebung", "Feldumleitung" oder "schwache Feldverschiebung".
  • Ein Widerstand wird parallel zum Motorfeld geschaltet. Dadurch wird der Ankerstrom erhöht, was zu einem entsprechenden Anstieg des Motordrehmoments und der Drehzahl führt. ⓘ

Beide Methoden können auch kombiniert werden, um den Betriebsdrehzahlbereich zu vergrößern.

• Übergang zwischen Generator und Gleichrichter
  • Umschaltung der beiden getrennten internen Hauptständerwicklungen des Generators von zwei Gleichrichtern von Parallel- auf Reihenschaltung zur Erhöhung der Ausgangsspannung. ⓘ

Bei älteren Lokomotiven musste der Lokführer die Umschaltung manuell mit einer separaten Steuerung vornehmen. Um die Umschaltung zum richtigen Zeitpunkt vorzunehmen, wurde das Lastmessgerät (ein Indikator, der dem Lokführer anzeigt, wie viel Strom von den Fahrmotoren aufgenommen wird) so kalibriert, dass es anzeigt, an welchen Punkten die Umschaltung vorwärts oder rückwärts erfolgen sollte. In der Folge wurde die automatische Umschaltung entwickelt, um eine bessere Betriebseffizienz zu erzielen und den Hauptgenerator und die Fahrmotoren vor Überlastung durch unsachgemäße Umschaltung zu schützen. ⓘ

Moderne Lokomotiven sind mit Traktionswechselrichtern ausgestattet, die 1.200 Volt liefern können (frühere Traktionsgeneratoren, die Gleichstrom in Gleichstrom umwandelten, konnten nur 600 Volt liefern). Diese Verbesserung wurde vor allem durch Verbesserungen in der Siliziumdiodentechnologie erreicht. Mit der Fähigkeit, die Fahrmotoren mit 1.200 Volt zu versorgen, entfiel die Notwendigkeit des "Übergangs". ⓘ

Dynamisches Bremsen

Eine gängige Option bei dieselelektrischen Lokomotiven ist die dynamische (rheostatische) Bremsung. ⓘ

Beim dynamischen Bremsen wird die Tatsache ausgenutzt, dass sich die Anker der Fahrmotoren immer drehen, wenn die Lokomotive in Bewegung ist, und dass ein Motor durch separate Erregung der Erregerwicklung als Generator betrieben werden kann. Bei der dynamischen Bremsung sind die Traktionssteuerungsschaltungen wie folgt konfiguriert:

• Die Erregerwicklung jedes Fahrmotors wird an den Hauptgenerator angeschlossen.
• Der Anker jedes Fahrmotors ist über ein zwangsluftgekühltes Widerstandsgitter (das dynamische Bremsgitter) im Dach der Lokomotivhaube angeschlossen.
• Die Drehzahl der Antriebsmaschine wird erhöht und das Feld des Hauptgenerators wird erregt, was eine entsprechende Erregung der Felder der Fahrmotoren bewirkt. ⓘ

Der Gesamteffekt der oben genannten Vorgänge ist, dass jeder Fahrmotor elektrische Energie erzeugt und diese als Wärme in das dynamische Bremsgitter abgibt. Ein Lüfter, der über das Netz geschaltet ist, sorgt für eine Zwangsluftkühlung. Das Gebläse wird also durch die Leistung der Fahrmotoren angetrieben und läuft tendenziell schneller und erzeugt einen größeren Luftstrom, wenn mehr Energie in das Netz eingespeist wird. ⓘ

Letztlich ist die Quelle der im dynamischen Bremsgitter verbrauchten Energie die Bewegung der Lokomotive, die auf die Anker der Fahrmotoren übertragen wird. Die Fahrmotoren erzeugen also einen Widerstand und die Lokomotive wirkt als Bremse. Mit abnehmender Geschwindigkeit nimmt die Bremswirkung ab und wird in der Regel unterhalb von etwa 16 km/h (10 mph) unwirksam, je nach Übersetzungsverhältnis zwischen Fahrmotoren und Achsen. ⓘ

Dynamisches Bremsen ist besonders vorteilhaft beim Einsatz in bergigen Regionen, wo immer die Gefahr besteht, dass die Reibungsbremsen bei der Talfahrt überhitzen und durchdrehen. In solchen Fällen werden die dynamischen Bremsen in der Regel zusammen mit den Druckluftbremsen eingesetzt, wobei die kombinierte Wirkung als Mischbremsung bezeichnet wird. Die Mischbremsung kann auch dazu beitragen, die Zugspannung eines langen Zuges an einer Steigung gestreckt zu halten, um ein "Einfahren" zu verhindern, d. h. eine abrupte Bündelung der Zugspannung, die eine Entgleisung verursachen kann. Die Mischbremsung wird auch häufig bei Nahverkehrszügen eingesetzt, um den Verschleiß der mechanischen Bremsen zu verringern, der durch die zahlreichen Stopps, die solche Züge während einer Fahrt normalerweise einlegen, verursacht wird. ⓘ

Elektrodiesel

Die Elektrodiesel-Lokomotive GE Genesis P32AC-DM von Metro-North kann auch mit der Elektrifizierung der dritten Schiene betrieben werden. ⓘ

Diese Speziallokomotiven können sowohl als Elektrolokomotive als auch als Diesellokomotive eingesetzt werden. Die Long Island Rail Road, die Metro-North Railroad und die New Jersey Transit Rail Operations setzen zwischen dem nicht elektrifizierten Gebiet und New York City aufgrund eines lokalen Gesetzes, das dieselbetriebene Lokomotiven in den Tunneln von Manhattan verbietet, Lokomotiven mit zwei Betriebsarten ein: dieselelektrisch und drittschienig (Oberleitung bei NJTransit). Aus demselben Grund betreibt Amtrak im Raum New York eine Flotte von Lokomotiven mit zwei Betriebsarten. Die britische Eisenbahngesellschaft British Rail setzte Lokomotiven mit zwei Betriebsarten ein, die so konzipiert waren, dass sie in erster Linie als Elektrolokomotiven eingesetzt werden konnten, während im Dieselbetrieb eine geringere Leistung zur Verfügung stand. Auf diese Weise konnten die Bahnhöfe nicht elektrifiziert werden, da das Stromsystem der dritten Schiene in einem Bahnhofsbereich äußerst gefährlich ist. ⓘ

Diesel-hydraulisch

JNR DD51 1 diesel-hydraulisch ⓘ

Dieselhydraulische Lokomotiven verwenden einen oder mehrere Drehmomentwandler in Kombination mit Getrieben mit fester Übersetzung. Antriebswellen und Zahnräder bilden den Endantrieb, um die Kraft von den Drehmomentwandlern auf die Räder zu übertragen und den Rückwärtsgang einzulegen. Der Unterschied zwischen hydraulischen und mechanischen Systemen besteht darin, wo die Geschwindigkeit und das Drehmoment eingestellt werden. Bei einem mechanischen Übertragungssystem mit mehreren Gängen, wie z. B. bei einem Getriebe, dient ein hydraulischer Abschnitt nur dazu, den Motor laufen zu lassen, wenn der Zug zu langsam ist oder angehalten wird. Beim hydraulischen System ist die Hydraulik das primäre System zur Anpassung der Motordrehzahl und des Drehmoments an die Situation des Zuges, wobei die Gänge nur in begrenztem Umfang, z. B. im Rückwärtsgang, zur Verfügung stehen. ⓘ

Hydrostatisches Getriebe

Hydraulische Antriebssysteme, die ein hydrostatisches Hydraulikantriebssystem verwenden, wurden im Schienenverkehr eingesetzt. Moderne Beispiele sind die 350 bis 750 PS (260 bis 560 kW) starken Rangierlokomotiven von Cockerill (Belgien) und die 4 bis 12 Tonnen schweren 35 bis 58 kW (47 bis 78 PS) schweren Schmalspur-Industrielokomotiven der Atlas Copco-Tochter GIA. Hydrostatische Antriebe werden auch in Eisenbahninstandhaltungsmaschinen (Stampfer, Schienenschleifmaschinen) eingesetzt. ⓘ

Der Einsatz hydrostatischer Getriebe ist im Allgemeinen auf kleine Rangierlokomotiven und Schieneninstandhaltungsgeräte beschränkt und wird auch für nichttraktive Anwendungen in Dieselmotoren verwendet, z. B. für den Antrieb von Fahrmotorlüftern. ⓘ

Hydrokinetisches Getriebe

Dieselhydraulische Baureihe V 200 der DB ⓘ

Eine dieselhydraulische Lokomotive von Henschel (Deutschland) in Medan, Nordsumatra ⓘ

Das hydrokinetische Getriebe (auch hydrodynamisches Getriebe genannt) verwendet einen Drehmomentwandler. Ein Drehmomentwandler besteht aus drei Hauptteilen, von denen zwei rotieren und einer (der Stator) mit einer Sperre versehen ist, die eine Rückwärtsdrehung verhindert und das Ausgangsdrehmoment durch Umlenkung des Ölstroms bei niedriger Ausgangsdrehzahl erhöht. Alle drei Hauptteile sind in einem ölgefüllten Gehäuse abgedichtet. Um die Motordrehzahl über den gesamten Geschwindigkeitsbereich einer Lokomotive an die Lastgeschwindigkeit anzupassen, ist eine zusätzliche Methode erforderlich, die einen ausreichenden Bereich ergibt. Eine Methode besteht darin, dem Drehmomentwandler ein mechanisches Getriebe nachzuschalten, das die Gänge automatisch schaltet, ähnlich wie ein Automatikgetriebe in einem Auto. Eine andere Methode besteht darin, mehrere Drehmomentwandler vorzusehen, von denen jeder einen Teil des erforderlichen Gesamtbereichs abdeckt; alle Drehmomentwandler sind ständig mechanisch verbunden, und der für den erforderlichen Drehzahlbereich geeignete wird ausgewählt, indem er mit Öl gefüllt und die anderen abgelassen werden. Das Befüllen und Entleeren erfolgt unter Last und führt zu sehr sanften Gangwechseln ohne Unterbrechung der übertragenen Leistung. ⓘ

Lokomotiven

Dieselhydraulische Lokomotiven der British Rail: Class 52 "Western", Class 42 "Warship" und Class 35 "Hymek" ⓘ

Dieselhydraulische Lokomotiven sind weniger effizient als dieselelektrische. Die erste Generation der BR-Dieselhydraulik hatte einen deutlich geringeren Wirkungsgrad (ca. 65 %) als die Dieselelektrik (ca. 80 %). Außerdem erwiesen sich die ersten Versionen in vielen Ländern als mechanisch komplizierter und störungsanfälliger. Die hydraulische Kraftübertragung für Lokomotiven wurde in Deutschland entwickelt. Über die relativen Vorteile von hydraulischen gegenüber elektrischen Antriebssystemen wird immer noch gestritten: Als Vorteile der hydraulischen Systeme werden das geringere Gewicht, die hohe Zuverlässigkeit und die niedrigeren Investitionskosten genannt. ⓘ

Bis zum 21. Jahrhundert wurden in den meisten Ländern weltweit diesel-elektrische Lokomotiven eingesetzt, während diesel-hydraulische Systeme nur in Deutschland und Japan sowie in einigen Nachbarstaaten für den Güterverkehr verwendet wurden. ⓘ

In Deutschland und Finnland haben dieselhydraulische Systeme eine hohe Zuverlässigkeit im Betrieb erreicht. Im Vereinigten Königreich hat das dieselhydraulische Prinzip aufgrund der schlechten Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Maybach Mekydro Hydraulikgetriebes einen schlechten Ruf. Die relative Zuverlässigkeit hydraulischer Systeme ist umstritten, und es stellt sich die Frage, ob Daten manipuliert wurden, um einheimische Anbieter gegenüber nicht-deutschen zu begünstigen. ⓘ

Triebzüge

Dieselhydraulische Antriebe sind in Triebzügen weit verbreitet, wobei verschiedene Getriebekonstruktionen verwendet werden, darunter Voith-Drehmomentwandler und Flüssigkeitskupplungen in Kombination mit mechanischen Getrieben. ⓘ

Der Großteil der zweiten Generation der Personentriebwagen von British Rail wurde mit hydraulischen Antrieben ausgestattet. Im 21. Jahrhundert werden hydraulische Antriebe u. a. bei den Bombardier-Triebwagenfamilien Turbostar, Talent und RegioSwinger sowie bei den dieselbetriebenen Versionen der Siemens-Desiro-Plattform und dem Stadler Regio-Shuttle eingesetzt. ⓘ

Beispiele

Eine dieselhydraulische Lokomotive der VR-Klasse Dv12 ⓘ

Eine dieselhydraulische Lokomotive GMD GMDH-1 ⓘ

Dieselhydraulische Lokomotiven haben einen geringeren Marktanteil als Lokomotiven mit dieselelektrischem Antrieb - der weltweit größte Nutzer von hydraulischen Antrieben für den Fernverkehr war die Bundesrepublik Deutschland, unter anderem mit der DB-Baureihe V 200 aus den 1950er Jahren und der DB-Baureihe V 160 aus den 1960er und 1970er Jahren. Die britische Eisenbahn führte im Rahmen ihres Modernisierungsplans von 1955 eine Reihe dieselhydraulischer Konstruktionen ein, wobei es sich zunächst um in Lizenz gebaute Versionen deutscher Konstruktionen handelte (siehe Kategorie:Dieselhydraulische Lokomotiven in Großbritannien). In Spanien setzte Renfe von den 1960er bis zu den 1990er Jahren für Hochgeschwindigkeitszüge zweimotorige deutsche Konstruktionen mit hohem Leistungsgewicht ein. (Siehe Renfe-Baureihen 340, 350, 352, 353, 354) ⓘ

Zu den weiteren Streckenlokomotiven der Nachkriegszeit gehörten die GMD GMDH-1-Versuchslokomotiven der 1950er Jahre, die von Henschel & Sohn gebaute südafrikanische Baureihe 61-000 und die in den 1960er Jahren von Southern Pacific gekauften 18 dieselhydraulischen Lokomotiven vom Typ Krauss-Maffei KM ML-4000. Die Denver & Rio Grande Western Railroad kaufte ebenfalls drei Lokomotiven, die später alle an die SP verkauft wurden. ⓘ

In Finnland sind seit den frühen 1960er Jahren über 200 finnische dieselhydraulische Lokomotiven der Baureihen Dv12 und Dr14 mit Voith-Getrieben im Einsatz. Alle Einheiten der Klasse Dr14 und die meisten Einheiten der Klasse Dv12 sind noch im Einsatz. Die VR hat einige konditionsschwache Einheiten der Baureihe 2700 Dv12 ausgemustert. ⓘ

Zu den serienmäßig hergestellten dieselhydraulischen Normalspurfahrzeugen des 21. Jahrhunderts gehören die Voith Gravita, die von der Deutschen Bahn bestellt wurde, sowie die in Deutschland für den Güterverkehr hergestellten Vossloh G2000 BB, G1206 und G1700. ⓘ

Dieseldampflokomotiven

Sowjetische Lokomotive TP1 ⓘ

Dampf-Diesel-Hybridlokomotiven können Dampf aus einem Kessel oder Diesel zum Antrieb eines Kolbenmotors verwenden. Beim Cristiani-Druckdampfsystem treibt ein Dieselmotor einen Kompressor an, der den von einem Kessel erzeugten Dampf antreibt und umwälzt; dabei wird der Dampf als Kraftübertragungsmedium genutzt, während der Dieselmotor die Hauptantriebskraft ist. ⓘ

Diesel-Pneumatik

Die dieselpneumatische Lokomotive war in den 1930er Jahren von Interesse, weil sie die Möglichkeit bot, vorhandene Dampflokomotiven auf Dieselbetrieb umzurüsten. Der Rahmen und die Zylinder der Dampflokomotive würden beibehalten und der Kessel durch einen Dieselmotor ersetzt, der einen Luftkompressor antreibt. Das Problem war der niedrige thermische Wirkungsgrad aufgrund der großen Energiemenge, die im Luftkompressor als Wärme verloren ging. Es wurden Versuche unternommen, dies zu kompensieren, indem die Dieselabgase zur Wiedererwärmung der komprimierten Luft verwendet wurden, doch waren diese Versuche nur begrenzt erfolgreich. Ein deutscher Vorschlag aus dem Jahr 1929 führte zwar zu einem Prototyp, aber ein ähnlicher britischer Vorschlag aus dem Jahr 1932, bei dem eine LNER-Lokomotive der Klasse R1 verwendet werden sollte, kam nie über das Konstruktionsstadium hinaus. ⓘ

Triebwagenbetrieb

Dieselelektrische Lokomotive, die von EMD für den Einsatz im Vereinigten Königreich und in Kontinentaleuropa gebaut wurde. ⓘ

Die meisten Diesellokomotiven können im Triebzugbetrieb eingesetzt werden, um die Leistung und Zugkraft bei schweren Zügen zu erhöhen. Alle nordamerikanischen Lokomotiven, einschließlich der Exportmodelle, verwenden ein standardisiertes elektrisches Steuersystem von AAR, das über ein 27-poliges MU-Kabel zwischen den Einheiten verbunden ist. Bei in Großbritannien gebauten Lokomotiven wird eine Reihe inkompatibler Steuersysteme verwendet, am weitesten verbreitet ist jedoch das elektropneumatische Blue Star-System, mit dem die meisten frühen Diesellokomotiven ausgestattet sind. Einige wenige Typen, in der Regel leistungsstärkere Lokomotiven, die nur für den Personenverkehr bestimmt sind, verfügen nicht über mehrere Steuersysteme. In allen Fällen werden die elektrischen Steuerverbindungen, die für alle Lokomotiven eines Zuges gelten, als Zugleitungen bezeichnet. Dies hat zur Folge, dass alle Lokomotiven eines Zugverbands auf die Steuerbewegungen des Lokführers wie eine einzige reagieren. ⓘ

Die Möglichkeit, dieselelektrische Lokomotiven nach dem MU-Prinzip zu koppeln, wurde erstmals mit dem EMD FT-Vorführwagen mit vier Einheiten eingeführt, der 1939 durch die Vereinigten Staaten tourte. Damals verlangten die Arbeitsvorschriften der amerikanischen Eisenbahnen, dass jede Lokomotive eines Zuges eine vollständige Besatzung an Bord haben musste. EMD umging diese Vorschrift, indem sie die einzelnen Einheiten des Vorführwagens mit Deichseln statt mit herkömmlichen Gelenkkupplungen koppelte und die Kombination als eine einzige Lokomotive deklarierte. Es wurden elektrische Verbindungen hergestellt, so dass ein Lokführer den gesamten Zug von der Kopfstation aus bedienen konnte. Später wurden die Arbeitsvorschriften geändert und die semi-permanente Kupplung der Einheiten mit Deichseln zugunsten von Kupplungen abgeschafft, da sich die Wartung aufgrund der Gesamtlänge des Zuges (etwa 200 Fuß oder fast 61 Meter) als etwas umständlich erwiesen hatte. ⓘ

In Gebirgsregionen ist es üblich, Hilfslokomotiven in der Mitte des Zuges einzusetzen, um einerseits die für die Steigung benötigte zusätzliche Leistung zur Verfügung zu stellen und andererseits die Beanspruchung des Zuggeschirrs des Wagens zu begrenzen, der an den Kopfantrieb gekoppelt ist. Die Hilfseinheiten in solchen verteilten Leistungskonfigurationen werden vom Führerstand der Haupteinheit aus über kodierte Funksignale gesteuert. Obwohl es sich technisch gesehen nicht um eine MU-Konfiguration handelt, ist das Verhalten dasselbe wie bei physisch miteinander verbundenen Einheiten. ⓘ

Kabinenanordnung

Sechszylinder-Viertaktdieselmotor Sulzer 6 LV 22 des Triebwagens BCFm 2/4 der Appenzeller Bahn aus dem Jahr 1929 ⓘ

GM-EMD JT42CWR „Blue Bullet“ von ERS Railways B.V. ⓘ

Generator einer ČSD-Lokomotive T 499.0 aus den Jahren 1974/75 ⓘ

Diesellokomotiven der Baureihen 225 und 247 in Oldenburg (Oldb) ⓘ

SD39-2M der FEPASA mit Endführerstand und Vorbau ⓘ

Eine Diesellokomotive besteht aus dem Bodenrahmen, fallweise mit Fahrzeugkasten sowie dem Dieselmotor (mit Kühl- und Nebenaggregaten) und dem Laufwerk mit den Einrichtungen zur Kraftübertragung. Hinzu kommen Hilfsbetriebe wie die Drucklufterzeugung, Anlagen zur Zugheizung und die Bremsausrüstung (ggf. mit dynamischer Bremse) sowie diverse Steuerungs- und Sicherungstechnik. Heutige Lokomotiven verfügen meist über nur einen Dieselmotor, früher gab es jedoch auch mehrmotorige Lokomotiven (etwa die Baureihe V 200). Die überwiegende Mehrheit der seit Ende des Zweiten Weltkrieges gebauten Diesellokomotiven sind Drehgestelllokomotiven. Die Einrahmenbauweise wurde insbesondere für kleine und Rangierlokomotiven genutzt, teilweise auch mit Stangenantrieb. Wegen der besseren Laufruhe, Wartungsfreundlichkeit und einem oberbauschonenderen Lauf setzte sich schließlich auch bei dieselhydraulischem Antrieb die Drehgestellbauart mit Gelenkwellen durch. ⓘ

Bei der Form der Aufbauten sind zwei unterschiedliche Bauformen üblich, mit Endführerständen und geschlossenem, über die gesamte Fahrzeugbreite reichendem Kasten, der auch mit- oder selbsttragend sein kann oder mit schmalen, von der Seite zugänglichen Vorbauten. ⓘ

Als mittragendes Element sind die schmalen Vorbauten nicht nutzbar, damit erfordert diese Bauweise einen massiven Bodenrahmen. Die Führerstände befinden sich entweder an den Fahrzeugenden, an nur einem Ende oder in Fahrzeugmitte, in diesem Fall kombiniert mit schmalen Vorbauten, fallweise zur Sichtverbesserung auch erhöht. Mittelführerstände sind wegen der gleich guten Sicht in beiden Richtungen und den dadurch möglichen Richtungswechsel, ohne dass der Triebfahrzeugführer den Führerstand wechseln muss, insbesondere bei Rangierlokomotiven üblich. Im europäischen Raum, wo die meisten Züge mit nur einer Lokomotive bespannt werden, setzten sich für den Streckenbetrieb Diesellokomotiven mit zwei Endführerständen durch. Im nordamerikanischen Netz, wo aufgrund der Zugmassen insbesondere im Güterverkehr Mehrfachtraktion üblich ist, beschafften die Bahnbetreiber bevorzugt Lokomotiven mit nur einem Endführerstand. Durch Exporte von nordamerikanischen Herstellern gelangten Lokomotiven mit einem Endführerstand und schmalem, langen Vorbau in geringerem Maß auch auf andere Kontinente. Im Breitspurnetz der Sowjetunion und ihrer Nachfolgestaaten werden insbesondere aus klimatischen Gründen Diesellokomotiven, auch mehrteilige, mit über die gesamte Fahrzeugbreite reichenden Wagenkästen eingesetzt. ⓘ

Die Diesellokomotiven der Baureihe 245 vom Typ Bombardier Traxx sind wieder mehrmotorig. Sie werden von vier Industriedieselmotoren mit je 563 kW angetrieben. Je nach benötigter Zugkraft, können dann Motoren ab- und zugeschaltet werden. Sie sollen nach und nach die Lokomotiven der Reihe 218 ablösen. ⓘ

Beim Verbrennungsmotor handelt es sich in der Regel um ein Dieselaggregat, es gab oder gibt aber auch noch folgende Varianten:

• Gasturbinenlokomotiven mit Antrieb durch Gasturbinen (auch als Diesellokomotive mit Boostergasturbinen),
• Dampf-Diesel-Lokomotiven (Bauart Stills). ⓘ

Die Deutsche Reichsbahn erprobte Anfang der 1930er Jahre die dieselpneumatische Lokomotive (V 120 001), bei der ein Dampflokomotivtriebwerk, mit Druckluft aus einem Dieselkompressor gespeist wurde. Diese Bauart setzte sich nicht durch. ⓘ

Kuh und Kalb

Im nordamerikanischen Eisenbahnwesen ist ein Cow-Calf-Set ein Paar von Rangierlokomotiven: eine (die Kuh) mit Führerstand, die andere (das Kalb) ohne Führerstand, die von der Kuh aus über Kabel gesteuert wird. Kuh-Kalb-Züge werden im schweren Rangier- und Rangierdienst eingesetzt. Einige werden über Funk gesteuert, ohne dass ein Lokführer im Führerstand anwesend ist. Diese Anordnung wird auch als Master-Slave bezeichnet. Wenn zwei verbundene Einheiten vorhanden waren, nannte EMD diese TR-2 (ca. 2.000 PS oder 1.500 kW); wenn drei Einheiten vorhanden waren, TR-3 (ca. 3.000 PS oder 2.200 kW). ⓘ

Kuhkälber sind weitgehend verschwunden, da diese Motorkombinationen ihre wirtschaftliche Lebensdauer schon vor vielen Jahren überschritten haben. ⓘ

Die heutige nordamerikanische Praxis besteht darin, zwei 3.000 PS (2.200 kW) starke GP40-2- oder SD40-2-Straßenweichenlokomotiven zu koppeln, die oft fast verschlissen und sehr bald zum Umbau oder zur Verschrottung bereit sind, und diese für so genannte "Transfer"-Einsätze zu verwenden, für die die TR-2-, TR-3- und TR-4-Motoren ursprünglich vorgesehen waren, daher die Bezeichnung TR für "Transfer". ⓘ

Gelegentlich werden bei der zweiten Einheit die Antriebsmaschine und der Traktionsgenerator entfernt und durch Beton- oder Stahlballast ersetzt, während die Traktionsenergie von der Haupteinheit bezogen wird. Da ein 16-Zylinder-Antriebsaggregat in der Regel 16.000 kg (36.000 Pfund) und ein 2.200 kW (3.000 PS) starker Traktionsgenerator in der Regel 8.200 kg (18.000 Pfund) wiegt, würde dies bedeuten, dass 24.000 kg (54.000 lb) als Ballast benötigt werden. ⓘ

Ein Paar voll leistungsfähiger "Dash 2"-Einheiten hätte eine Leistung von 6.000 PS (4.500 kW). Ein "Dash 2"-Paar, bei dem nur einer der beiden Motoren über einen Primär-/Alternator verfügt, hätte eine Nennleistung von 3.000 PS (2.200 kW), wobei die gesamte Leistung vom Master bereitgestellt wird. Die Kombination profitiert jedoch von der Zugkraft, die der Slave bereitstellt, da die Motoren im Überführungsbetrieb selten 3.000 PS (2.200 kW) und schon gar nicht 6.000 PS (4.500 kW) auf einer kontinuierlichen Basis bereitstellen müssen. ⓘ

Armaturen und Geräte

Flammschutz

Eine Standard-Diesellokomotive birgt ein sehr geringes Brandrisiko, aber eine "Flammschutzausrüstung" kann das Risiko noch weiter verringern. Dazu wird ein mit Wasser gefüllter Behälter am Auspuffrohr angebracht, um glühende Rußpartikel, die austreten können, zu löschen. Zu den weiteren Vorsichtsmaßnahmen gehören ein vollständig isoliertes elektrisches System (keine der beiden Seiten ist mit dem Rahmen geerdet) und die gesamte elektrische Verkabelung in einem Kabelkanal. ⓘ

Die flammensichere Diesellokomotive hat die feuerlose Dampflokomotive in Bereichen mit hohem Brandrisiko wie Ölraffinerien und Munitionsdepots ersetzt. Zu den erhaltenen Beispielen für feuerfeste Diesellokomotiven gehören:

• Francis Baily of Thatcham (ex-RAF Welford) im Southall Railway Centre
• Naworth (ex-National Coal Board) bei der South Tynedale Railway

Die neueste Entwicklung des "Flameproof Diesel Vehicle Applied New Exhaust Gas Dry Type Treatment System" benötigt keine Wasserversorgung. ⓘ

Lichter

Ein Zug der Canadian National Railway, der die Platzierung der Scheinwerfer und Grabenlampen an der Lokomotive zeigt. ⓘ

Die Beleuchtung von Diesellokomotiven ist von Land zu Land unterschiedlich. Nordamerikanische Lokomotiven sind mit zwei Scheinwerfern (zur Sicherheit, falls einer ausfällt) und einem Paar Abblendlicht ausgestattet. Letztere sind niedrig an der Front angebracht und sollen die Lokomotive bei der Annäherung an einen Bahnübergang gut sichtbar machen. Ältere Lokomotiven können anstelle der Grabenlichter mit einem Gyralite oder Mars Light ausgestattet sein. ⓘ

Umweltauswirkungen

Obwohl Diesellokomotiven im Allgemeinen weniger Schwefeldioxid, einen wichtigen Umweltschadstoff, und Treibhausgase ausstoßen als Dampflokomotiven, sind sie in dieser Hinsicht nicht völlig sauber. Außerdem stoßen sie, wie andere Dieselfahrzeuge auch, Stickoxide und Feinstaub aus, die eine Gefahr für die öffentliche Gesundheit darstellen. In dieser letzten Hinsicht schneiden Diesellokomotiven sogar schlechter ab als Dampflokomotiven. ⓘ

Jahrelang waren Wissenschaftler der amerikanischen Regierung, die die Luftverschmutzung messen, der Meinung, dass Diesellokomotiven relativ sauber sind und weit weniger gesundheitsgefährdende Emissionen ausstoßen als Diesel-Lkw oder andere Fahrzeuge; die Wissenschaftler entdeckten jedoch, dass sie aufgrund falscher Schätzungen der von Diesellokomotiven verbrauchten Kraftstoffmenge die jährlich verursachte Schadstoffmenge stark unterschätzt hatten. Nachdem sie ihre Berechnungen überarbeitet hatten, kamen sie zu dem Schluss, dass die jährlichen Emissionen von Stickoxiden, einem Hauptbestandteil von Smog und saurem Regen, und Ruß bis 2030 fast doppelt so hoch sein würden wie ursprünglich angenommen. In Europa, wo die meisten großen Eisenbahnstrecken elektrifiziert sind, ist die Besorgnis geringer. ⓘ

Dies würde bedeuten, dass Diesellokomotiven innerhalb eines Vierteljahrhunderts jedes Jahr mehr als 800.000 Tonnen Stickstoffoxid und 25.000 Tonnen Ruß freisetzen würden, während die EPA zuvor von 480.000 Tonnen Stickstoffdioxid und 12.000 Tonnen Ruß ausgegangen war. Um die Auswirkungen von Diesellokomotiven auf den Menschen (der die schädlichen Emissionen einatmet) sowie auf Pflanzen und Tiere zu verringern, werden seit dieser Entdeckung der Einbau von Abgasklappen in den Dieselmotoren zur Verringerung des Schadstoffausstoßes und andere Methoden der Schadstoffbekämpfung (z. B. die Verwendung von Biodiesel) als sinnvoll erachtet. ⓘ

Die Verschmutzung durch Diesellokomotiven hat in der Stadt Chicago für besondere Besorgnis gesorgt. Die Chicago Tribune berichtete, dass die Dieselrußwerte in den Lokomotiven, die Chicago verlassen, um ein Hundertfaches höher sind als die Werte, die normalerweise auf den Straßen außerhalb der Stadt zu finden sind. Die Bewohner verschiedener Stadtteile sind höchstwahrscheinlich Dieselabgasen ausgesetzt, die um ein Vielfaches höher sind als der nationale Durchschnitt für städtische Gebiete. ⓘ

Abhilfe

Im Jahr 2008 hat die US-Umweltschutzbehörde (EPA) Vorschriften erlassen, die vorschreiben, dass alle neuen oder überholten Diesellokomotiven die Tier-II-Verschmutzungsnormen erfüllen müssen, die die zulässige Rußmenge um 90 % senken und eine 80-prozentige Reduzierung der Stickoxidemissionen vorschreiben. Siehe Liste der emissionsarmen Lokomotiven. ⓘ

Zu den weiteren Technologien, die zur Verringerung der Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs von Lokomotiven eingesetzt werden, gehören Genset"-Schaltlokomotiven und Hybridlokomotiven der Green Goat-Serie. Genset-Lokomotiven verwenden mehrere kleinere schnelllaufende Dieselmotoren und Generatoren (Generatorsätze) anstelle eines einzelnen mittelschnelllaufenden Dieselmotors und eines einzelnen Generators. Aufgrund der Kosten für die Entwicklung sauberer Motoren basieren diese kleineren Hochgeschwindigkeitsmotoren auf bereits entwickelten Lkw-Motoren. Green Goats sind eine Art hybride Rangierlokomotive, die mit einem kleinen Dieselmotor und einer großen Batteriebank ausgestattet ist. Rangierlokomotiven sind von besonderem Interesse, da sie in der Regel in einem begrenzten Gebiet, oft in oder in der Nähe von Stadtzentren, eingesetzt werden und einen Großteil ihrer Zeit im Leerlauf verbringen. Beide Konzepte senken die Schadstoffemissionen unter die EPA Tier II-Normen und reduzieren oder eliminieren die Emissionen im Leerlauf. ⓘ

Vorteile gegenüber Dampflokomotiven

Mit der Weiterentwicklung von Diesellokomotiven sanken die Kosten für ihre Herstellung und ihren Betrieb, so dass sie billiger zu besitzen und zu betreiben sind als Dampflokomotiven. In Nordamerika wurden Dampflokomotiven speziell für bestimmte Bahnstrecken hergestellt, so dass Größenvorteile nur schwer zu erzielen waren. Obwohl die Herstellung von Diesellokomotiven komplexer war und die Fertigungstoleranzen sehr genau waren (1⁄10000 Zoll oder 0,0025 Millimeter für Diesel, verglichen mit 1⁄100 Zoll (0,25 mm) für Dampf), waren die Teile für Diesellokomotiven leichter in Serie zu produzieren. Baldwin Locomotive Works bot in seiner Blütezeit fast fünfhundert Dampflokmodelle an, während EMD weniger als zehn Diesellokomotiven im Angebot hatte. Im Vereinigten Königreich baute British Railways ab 1951 Dampflokomotiven nach Standarddesigns. Diese enthielten standardisierte, austauschbare Teile, wodurch sie billiger zu produzieren waren als die damals verfügbaren Diesellokomotiven. Die Kapitalkosten pro Zugpferd betrugen £13 6s (Dampf), £65 (Diesel), £69 7s (Turbine) und £17 13s (elektrisch). ⓘ

Diesellokomotiven bieten gegenüber Dampflokomotiven erhebliche Betriebsvorteile. Sie können sicher von einer Person bedient werden, was sie ideal für Rangieraufgaben in Bahnhöfen macht (obwohl viele Diesellokomotiven auf Hauptstrecken aus Sicherheitsgründen nach wie vor mit zwei Personen besetzt sind: einem Lokführer und einem Schaffner/Weichensteller), und die Betriebsumgebung ist viel attraktiver, da sie leiser, wetterfest und ohne den Schmutz und die Hitze ist, die beim Betrieb einer Dampflok unvermeidlich sind. Diesellokomotiven können im Mehrfachbetrieb eingesetzt werden, d. h. ein einziges Personal steuert mehrere Lokomotiven in einem einzigen Zug, was bei Dampflokomotiven nicht möglich ist. Dies brachte dem Betreiber eine größere Effizienz, da einzelne Lokomotiven mit relativ geringer Leistung für den Einsatz als Einzellokomotive bei leichten Aufgaben eingesetzt werden konnten, während sie zusammengeschaltet werden konnten, um die für einen schweren Zug erforderliche Leistung zu erbringen. Bei der Dampftraktion war für die schwersten Züge eine einzige, sehr leistungsfähige und teure Lokomotive erforderlich, oder der Betreiber musste mit mehreren Lokomotiven und Mannschaften in Doppeltraktion fahren, was ebenfalls teuer war und eigene Betriebsschwierigkeiten mit sich brachte. ⓘ

Diesellokomotiven können fast sofort gestartet und gestoppt werden, was bedeutet, dass eine Diesellokomotive keine Kraftstoffkosten verursacht, wenn sie nicht benutzt wird. Bei großen nordamerikanischen Eisenbahngesellschaften ist es jedoch immer noch üblich, reines Wasser als Kühlmittel für Dieselmotoren zu verwenden, anstatt Kühlmittel mit Gefrierschutz zu verwenden; dies führt dazu, dass Diesellokomotiven in kalten Klimazonen im Leerlauf abgestellt werden, anstatt sie vollständig abzuschalten. Ein Dieselmotor kann stunden- oder sogar tagelang unbeaufsichtigt im Leerlauf laufen, zumal praktisch alle in Lokomotiven verwendeten Dieselmotoren über Systeme verfügen, die den Motor automatisch abschalten, wenn Probleme wie Öldruckverlust oder Kühlmittelverlust auftreten. Es gibt automatische Start-Stopp-Systeme, die Kühlmittel- und Motortemperaturen überwachen. Wenn das Kühlmittel zu gefrieren droht, startet das System den Dieselmotor neu, um das Kühlmittel und andere Systeme zu erwärmen. ⓘ

Dampflokomotiven müssen vor, während und nach ihrem Einsatz intensiv gewartet, geschmiert und gereinigt werden. Das Vorbereiten und Zünden einer Dampflokomotive für den Einsatz aus der Kälte heraus kann viele Stunden dauern. Sie können zwischen den Einsätzen mit einem niedrigen Feuer in Bereitschaft gehalten werden, aber dies erfordert regelmäßiges Schüren und häufige Aufmerksamkeit, um den Wasserstand im Kessel aufrechtzuerhalten. Dies kann notwendig sein, um zu verhindern, dass das Wasser im Kessel in kalten Klimazonen einfriert, solange die Wasserversorgung nicht eingefroren ist. Nach dem Einsatz einer Dampflokomotive ist ein langwieriger Entsorgungsvorgang erforderlich, um sie zu reinigen, zu inspizieren, zu warten und mit Wasser und Kraftstoff aufzufüllen, bevor sie für den nächsten Einsatz bereit ist. Im Gegensatz dazu warb EMD bereits 1939 für seine Lokomotiven der FT-Serie damit, dass zwischen den 30-tägigen Inspektionen keine Wartung erforderlich sei, abgesehen von der Betankung und den grundlegenden Flüssigkeitsstands- und Sicherheitsprüfungen, die bei laufender Antriebsmaschine durchgeführt werden könnten. Eisenbahnen, die in den 1940er und 1950er Jahren vom Dampf- auf den Dieselbetrieb umstellten, stellten fest, dass Diesellokomotiven in einem bestimmten Zeitraum durchschnittlich drei- bis viermal mehr Betriebsstunden zur Verfügung standen als entsprechende Dampflokomotiven, so dass die Lokomotivflotten bei gleichbleibender Betriebskapazität drastisch verkleinert werden konnten. ⓘ

Die Wartungs- und Betriebskosten von Dampflokomotiven waren wesentlich höher als die von Diesellokomotiven. Die jährlichen Wartungskosten für Dampflokomotiven betrugen 25 % des ursprünglichen Kaufpreises. Ersatzteile wurden aus Holzmodellen für bestimmte Lokomotiven gegossen. Die schiere Anzahl der einzigartigen Dampflokomotiven bedeutete, dass es keine praktikable Möglichkeit gab, ein Ersatzteillager zu unterhalten. Bei Diesellokomotiven konnten Ersatzteile in Massenproduktion hergestellt und auf Lager gehalten werden, und viele Teile und Unterbaugruppen konnten im gesamten Fuhrpark eines Betreibers mit verschiedenen Lokomotivmodellen desselben Herstellers standardisiert werden. Moderne Diesellokomotiven sind so konstruiert, dass die Leistungsbaugruppen (Systeme von Arbeitsteilen und deren Blockschnittstellen) ausgetauscht werden können, während der Hauptblock in der Lokomotive verbleibt, was die Zeit, in der eine Lokomotive bei Wartungsarbeiten nicht in Betrieb ist, erheblich verkürzt. ⓘ

Dampflokomotiven benötigten große Mengen an Kohle und Wasser, die teure variable Betriebskosten darstellten. Außerdem war der thermische Wirkungsgrad von Dampf wesentlich geringer als der von Dieselmotoren. Dieseltheoretische Studien ergaben für einen Kompressionszündungsmotor einen potenziellen thermischen Wirkungsgrad von 36 % (gegenüber 6-10 % für Dampf), und ein Einzylinder-Prototyp aus dem Jahr 1897 arbeitete mit einem bemerkenswerten Wirkungsgrad von 26 %. ⓘ

Eine 1959 veröffentlichte Studie kam jedoch zu dem Schluss, dass viele der Vergleiche zwischen Diesel- und Dampflokomotiven ungerechtfertigt waren, vor allem weil der Dieselmotor eine neuere Technologie war. Nach einer sorgfältigen Analyse der Finanzdaten und des technologischen Fortschritts kam der Autor zu dem Ergebnis, dass die Umstellung auf Diesellokomotiven nur geringfügige finanzielle Vorteile mit sich gebracht hätte, wenn die Forschung auf dem Gebiet der Dampftechnologie statt auf dem der Diesellokomotiven fortgesetzt worden wäre. ⓘ

Mitte der 1960er Jahre hatten Diesellokomotiven die Dampflokomotiven dort, wo keine elektrische Traktion eingesetzt wurde, effektiv ersetzt. Die Versuche, die Dampftechnik weiterzuentwickeln, werden im 21. Jahrhundert fortgesetzt, haben aber keine nennenswerten Auswirkungen. ⓘ

Kraftübertragung

Rangierlok DB-Baureihe V 60 mit Stangenantrieb ⓘ

Dieselelektrische Lokomotive 130 101,
DR-Baureihe 130.1 ⓘ

Dieselelektrische Lokomotive der Baureihe CC 72000 der SNCF ⓘ

Die Kraftübertragung oder Leistungsübertragung hat bei einer Diesellokomotive folgende Aufgaben:

1. Wandlung von Motordrehmoment und -drehzahl derart, dass über den gesamten Geschwindigkeitsbereich ausreichend Zugkraft zur Verfügung gestellt wird,
2. lastfreier Start des Dieselmotors,
3. Drehrichtungsumkehr für den Fahrtrichtungswechsel. ⓘ

Darüber hinaus kann die Leistungsübertragung auch die Funktion einer dynamischen Bremse ermöglichen (hydro- oder elektrodynamische Bremse). ⓘ

Heutige Diesellokomotiven werden mit hydraulischer oder elektrischer Kraftübertragung gebaut, die beide eine problemlose Anfahrt sowie eine unterbrechungsfreie Zugkraftentfaltung in allen Leistungsklassen ermöglichen. ⓘ

Hydraulische Kraftübertragung

Die hydraulische Kraftübertragung bzw. der dieselhydraulische Antrieb zeichnet sich durch eine kompaktere Bauform aus, weswegen sie in Deutschland bei den ab 1950 gebauten Lokomotiven zunächst bevorzugt zur Anwendung kam. Nachteil ist der relativ hohe mechanische Unterhaltungsaufwand. Verwendet werden meist Getriebe mit drei Strömungswandlern bzw. zwei Wandlern und einer Strömungskupplung. Es gibt auch Lösungen mit nur zwei Wandlern; bei diesen ist allerdings die Spreizung so groß, dass das Beschleunigungsverhalten zu wünschen übrig lässt. Zudem fällt der Wirkungsgrad der Getriebe am Ende der Kennlinie stark ab. Bei kleineren Leistungen kommen auch hydrostatische Antriebe zum Einsatz. ⓘ

Elektrische Kraftübertragung

Bei dieselelektrischer Kraftübertragung stimmen große Teile des Antriebs mit dem einer Ellok überein, allein die elektrische Energie wird direkt an Bord erzeugt und nicht extern zugeführt: Das Ensemble aus Generatoren, Steuerung und Fahrmotoren ersetzt dann Kupplungen, Getriebe und Wandler. Die Ähnlichkeit im Aufbau ermöglicht die Konstruktion von Diesel- und elektrischen Lokomotiven mit vielen identischen Teilen bis zum Wagenkasten. Nachdem diese Möglichkeit zuerst in den 1960er Jahren in Frankreich genutzt wurde, boten sie nach der Einführung des umrichtergespeisten Drehstromantriebes weitere Hersteller an. Ein Beispiel dafür sind die Maschinen der Bombardier-Typfamilie TRAXX. ⓘ

Wesentlicher Vorteil der dieselelektrischen im Vergleich zur hydraulischen Kraftübertragung sind die robustere Bauweise (niedrigerer Wartungsaufwand), eine bessere Leistungsausnutzung insbesondere beim Anfahren und ein geringerer Laufwiderstand. Nachteile sind vor allem die größere Masse und das Volumen. ⓘ

Elektrische Leistungsübertragung gibt es in folgenden Bauformen:

1. Gleichstromgeneratoren mit Gleichstromfahrmotoren
2. Drehstromgeneratoren mit Diodengleichrichtung und Gleichstromfahrmotoren
3. Drehstromgeneratoren mit Drehstromfahrmotoren. ⓘ

Die Steuerung des Antriebes geschieht durch Regelung der Erregermaschine sowie ggf. durch zusätzliche Regelungselemente vor den Fahrmotoren. ⓘ

Zweikraftlokomotiven können ihre Antriebsenergie sowohl vom Generator als auch von einer Fahrleitung beziehen (z. B. einige Lokomotiven der US-amerikanischen Genesis-Baureihe). ⓘ

Mechanische Kraftübertragung

Eine mechanische Kraftübertragung ist wegen der verschleißintensiven Synchronisation beim Anfahren sowie von Zugkraftunterbrechungen während Gangschaltvorgängen nur bei geringen Motorleistungen bis circa 400 Kilowatt, somit nur für Kleinlokomotiven und Triebwagen anwendbar. ⓘ

Nebenbetriebe

Neben der Bereitstellung und Übertragung der Energie für die Traktion werden auf Diesellokomotiven im Regelfall noch Aggregate und Übertragungseinrichtungen für folgende Nebenbetriebe benötigt:

• Druckluft für die Bremsanlagen und für das Starten des Dieselmotors,
• Elektrische Energie in geeigneter Stromart für die Beleuchtung und Lichtsignale der Lok und des Zuges,
• Dampf oder elektrische Energie in geeigneter Stromart für die Zugheizung. ⓘ

Für die elektrische Zugheizung und Beleuchtung wurden bei dieselhydraulischen Lokomotiven zusätzliche, oft Heizdiesel genannte Dieselmotoren eingebaut, die ausschließlich einen Generator antrieben. Bei dieselelektrischen Lokomotiven kann die elektrische Energie sowohl für die Beleuchtung als auch die Heizung je nach Bauart den entsprechend ausgestatteten Hauptgeneratoren entnommen werden. Die für die zentrale Energieversorgung von Reisezugwagen und als Beeinflussungsschutz von Gleisstromkreisen erforderliche stabile Frequenz konnte jedoch erst mit der Praxistauglichkeit von Umrichtern zufriedenstellend gelöst werden. ⓘ

Verbrauch und Reichweite

Der Verbrauch an Dieselkraftstoff wird von der Zuglast, der Fahrgeschwindigkeit, der Wagen-Beladungsart, vom Streckenprofil und auch von inneren Verlusten bzw. dem Zustand der Maschinenanlage beeinflusst. ⓘ

Die Reichweite unterliegt neben den Verbrauchswerten auch der Tankvolumenkapazität, wobei für Streckenlokomotiven Tankgrößen von 2000 bis 7000 Litern vorkommen (in Nordamerika sogar bis knapp 19 000 Liter). ⓘ

An vielen Stellen wird für Diesellokomotiven moderner Bauart ein Verbrauchswert von 3 l/km (Liter pro Kilometer) angegeben. Spezieller wird auch ein Verbrauch von 6 bis 20 Gramm Treibstoff pro Tonne Last und Kilometer Strecke angegeben. ⓘ

Beispiele: ⓘ

• Für die Diesellokomotivbauart Vossloh Euro 4000 (Dauerleistung 3178 kW) wird angegeben: Reichweite mit einer Tankkapazität von 7000 Litern rund 2000 Kilometer.
• Für die Lokomotiven der Baureihe 218 (Dauerleistung 1839 kW) wird angegeben: Die Dieseltanks können zusammen über 3000 Liter Kraftstoff aufnehmen, womit im Schnitt etwa 1000 Kilometer gefahren werden kann. ⓘ