Электрические и дизельные локомотивы находят широкое применение в мире. Оба двигателя имеют свою долю преимуществ и недостатков.
Вопреки распространенным мнениям, дизельный двигатель имеет более позднее происхождение, чем электрический двигатель.
Вернер Ван Сименс, немецкий инженер разработал первый электрический двигатель для железной дороги в 1881 году. Технологии в то время использовали обе рельсы, чтобы перевозить грузовой и пассажирский поток, но с тех пор расположение электрических проводов над головой стало нормой по соображениям безопасности. Изобретение дизельных двигателей произошло через 12 лет после изобретения электрического двигателя, Рудольфом Дизелем, другим немецким инженером.
Какой локомотив эффективней? Основным преимуществом электрического двигателя над дизельным в том, что электрический двигатель использует довольно простые технологии. Электрический двигатель питается непосредственно от электрической сети и требует только трансформатора и стабилизатора, чтобы снизить мощность до приемлемого уровня. Дизельные двигатели с другой стороны, используют дизель для вырабатывания энергии, которая затем преобразуется в электричество, а затем снова в кинетическую энергию, образовывая только около 40 % эффективной для двигателя, который потребляет дизельное топливо.
Электровозы легкие, они состоят только из двигателей и колесных осей, и почти не имеют подвижных частей. Дизельные двигатели с другой стороны, вмещают в себя большое количество движущихся частей, таких как поршни, клапаны, турбины, и цепи. Электрические двигатели, следовательно, проще в обслуживании, в то время как движущиеся части дизельный двигатель требует постоянного обслуживания. Легкость электрического двигателя способствует меньшему износу колеи, по сравнению с дизельным двигателем. Однако, у дизельного двигателя, возможности тяговой силы выше на 10%.
Простой характер электрического двигателя делает его эффективным и мощным. Электродвигатели не производят много тепла и шума, а это означает, что большая часть производимой энергии передается движению. Дизельные двигатели, наоборот, производят много тепла и шума.
Электрические двигатели имеют способность производить больше крутящего момента, как источник питания. Основным недостатком двигателя тепловоза является количество электричества, которое генерирует дизельный двигатель, ограничивая подачу питания, что делает такие двигатели неспособными достичь более высоких скоростей. Рекорд скорости для электровоза составляет 500 км/ч, и для тепловозов всего 240 км/ч.
С точки зрения коммерческой привлекательности, железнодорожные компании предпочитают электрические локомотивы дизельным, благодаря наличию и стоимости топлива. Дизель дорогой невозобновляемый источник топлива, в то время как электроэнергия дешевле и является бесконечным источником энергии.
Но, в этом кроется главное преимущество тепловозов. Это его способность работать в любых условиях и на любой местности. Главный недостаток электровоза, по сравнению с тепловозом, это его требование в источнике питания в виде воздушных электрических линий. Капитальные затраты на прокладки от 5 до 6 километров тяговых сетей эквивалентны стоимости нового тепловоза.
К стоимости и сложности установки воздушных линий электропередач и подстанций источника питания, добавляется возможность случайного сбоя железнодорожного движения: сбой электроэнергии, повреждение линий электропередач или столбов электрических линий, токоприемник в верхней части локомотива может не создать надлежащих контактов с электрическими проводами.
В заключении стоит отметить, что тепловоз на самом деле тот же электровоз, только на борту у него своя электростанция. И хотя более ранние версии тепловозов были действительно неэффективны, современные дизельные локомотивы с электрической трансмиссией имеют все преимущества современных технологий.
Международный железнодорожный журнал в марте 2000 года показывает, что будущее локомотива лежит в простой топливной системе, которая будет использовать водород в качестве топлива в сочетании с кислородом для вырабатывания электроэнергии. Дизельные двигатели могут легко перейти к таким новым технологиям, заменив топливную систему, и в таком сценарии, использование линий электропередач для электрических двигателей станет излишним. Это особенно актуально в новом свете защиты окружающей среды и сохранения природных энергоресурсов.