قاطرة ديزل

كانت عربة دونغفنغ دي إم يو (东风) من أوائل مركبات الديزل التي طورتها الصين محلياً ، وقد أنتجتها شركة سي إس آر سيفانغ عام 1958. وبدأ الإنتاج التسلسلي لأول فئة من قاطرات الديزل في الصين، وهي DFH1 ، عام 1964 بعد بناء نموذج أولي عام 1959.

في اليابان، بدءًا من عشرينيات القرن العشرين، تم إنتاج بعض عربات السكك الحديدية التي تعمل بالبنزين والكهرباء. وكانت أولى قاطرات الديزل الكهربائية وأولى المركبات ذات التدفق الهوائي على السكك الحديدية اليابانية هما قاطرتان من طراز DMU3 من فئة Kiha 43000 (キハ43000系). ^{[ 18 ]} أما أول سلسلة من قاطرات الديزل في اليابان فكانت من فئة DD50 (国鉄DD50形)، وهي قاطرات مزدوجة، طُوّرت منذ عام 1950 ودخلت الخدمة منذ عام 1953. ^{[ 19 ]}

في عام ١٩١٤، أنتجت شركة Waggonfabrik Rastatt أولى عربات السكك الحديدية العاملة بالديزل والكهرباء في العالم لصالح شركة السكك الحديدية الملكية الساكسونية ( Königlich-Sächsische Staatseisenbahnen ) ، مستخدمةً معدات كهربائية من شركة Brown, Boveri & Cie ومحركات ديزل من شركة Swiss Sulzer AG . وصُنفت هذه العربات تحت الفئتين DET 1 وDET 2 ( de.wiki ). ونظرًا لنقص منتجات البترول خلال الحرب العالمية الأولى، ظلت هذه العربات غير مستخدمة في الخدمة المنتظمة في ألمانيا. وفي عام ١٩٢٢، بيعت إلى شركة السكك الحديدية الإقليمية السويسرية ( Compagnie du Chemin de fer Régional du Val-de-Travers) ، حيث استُخدمت في الخدمة المنتظمة حتى كهربة الخط في عام ١٩٤٤. وبعد ذلك، أبقتها الشركة في الخدمة كعربات مساعدة حتى عام ١٩٦٥.

تدّعي شركة فيات أنها صنعت أول قاطرة ديزل-كهربائية إيطالية عام 1922، لكن المعلومات المتوفرة عنها قليلة. وقد صُنعت عدة قاطرات ديزل من طراز فيات-تيب بو بو للخدمة على خط سكة حديد كالابرو لوكان الضيق (950 مم) وشركة سوسيتّا بير لي سترادي فيراتي  ديل ميديتيرانو في جنوب إيطاليا عام 1926، بعد تجارب أجريت في الفترة 1924-1925. ^{[ 20 ]} أنتج المحرك سداسي الأسطوانات ثنائي الأشواط قوة 440 حصانًا (330 كيلوواط) عند 500 دورة في الدقيقة، مُشغّلاً أربعة محركات تيار مستمر، واحد لكل محور. وقد أثبتت هذه القاطرات ، التي يبلغ وزنها 44 طنًا (43 طنًا إنجليزيًا؛ 49 طنًا أمريكيًا)، وسرعتها القصوى 45 كم/ساعة (28 ميلًا/ساعة) ، نجاحًا كبيرًا. ^{[ 21 ]}       

في عام 1924، تم إدخال قاطرتين تعملان بالديزل والكهرباء في الخدمة لدى السكك الحديدية السوفيتية ، في نفس الوقت تقريبًا:

• بدأ تشغيل المحرك Э эл ² ( رقمه الأصلي Юэ 001/Yu-e 001) في 22 أكتوبر ^. وقد صممه فريق بقيادة يوري لومونوسوف ، وبُني في الفترة ما بين عامي 1923 و1924 في مصنع ماشينينفابريك إسلينغن في ألمانيا. كان مزودًا بخمسة محاور قيادة (1'E1'). بعد عدة رحلات تجريبية، قام بجر القطارات لما يقرب من ثلاثة عقود، من عام 1925 إلى عام 1954. ^{[ 22 ]} وأصبح نموذجًا لعدة فئات من قاطرات الديزل السوفيتية.
• بدأ تشغيل المحرك Щэл1 ( الرقم الأصلي Юэ2/Yu-e 2) في 9 نوفمبر. وقد طُوّر بواسطة ياكوف مودستوفيتش جاكيل ، وبُني في حوض بناء السفن البلطيقي في سانت بطرسبرغ . كان مزودًا بعشرة محاور قيادة موزعة على ثلاث عربات (1' Co' Do' Co' 1'). من عام 1925 إلى عام 1927، قام بجر القطارات بين موسكو وكورسك وفي منطقة القوقاز . بعد ذلك، خرج عن الخدمة بسبب مشاكل فنية. ومنذ عام 1934، استُخدم كمولد كهربائي ثابت.

في عام 1935، قامت شركات كراوس-مافي ، ومان ، وفويت ببناء أول قاطرة ديزل هيدروليكية في ألمانيا، والتي أُطلق عليها اسم V 140. وأصبحت قاطرات الديزل الهيدروليكية هي السائدة في ألمانيا، نظرًا لرضا هيئة السكك الحديدية الألمانية (DRG) عن أداء هذا المحرك. وبدأ الإنتاج التسلسلي لقاطرات الديزل في ألمانيا بعد الحرب العالمية الثانية.

في العديد من محطات السكك الحديدية والمجمعات الصناعية، كان لا بد من إبقاء قاطرات المناورة البخارية ساخنة خلال فترات الراحة الطويلة بين المهام القصيرة المتفرقة. ولذلك، أصبحت قاطرات الديزل اقتصادية للمناورة قبل أن تصبح اقتصادية لجرّ القطارات. بدأ تصنيع قاطرات المناورة التي تعمل بالديزل في عام 1920 في فرنسا، وفي عام 1925 في الدنمارك، وفي عام 1926 في هولندا، وفي عام 1927 في ألمانيا. وبعد بضع سنوات من الاختبار، تم إنتاج مئات الوحدات في غضون عقد من الزمن.

طُوّرت عربات السكك الحديدية التي تعمل بالديزل، أو ما يُعرف بـ"عربات السكك الحديدية التي تعمل بالزيت"، والتي كانت في الغالب عربات ديزل ميكانيكية، من قِبل العديد من الشركات المصنعة الأوروبية في ثلاثينيات القرن العشرين، على سبيل المثال من قِبل شركة ويليام بيردمور لصالح السكك الحديدية الوطنية الكندية ( استُخدم محرك بيردمور تورنادو لاحقًا في المنطاد R101 ). بدأت بعض هذه السلاسل المخصصة للنقل الإقليمي بمحركات البنزين، ثم استُكملت بمحركات الديزل، مثل عربات السكك الحديدية المجرية BC ^mot (لا يُشير رمز الفئة إلى أي شيء سوى "عربة سكك حديدية بمقاعد من الدرجة الثانية والثالثة")، والتي صُنع منها 128 عربة بين عامي 1926 و1937، أو حافلات السكك الحديدية الألمانية Wismar (57 عربة بين عامي 1932 و1941). في فرنسا، كانت أول عربة سكك حديدية تعمل بالديزل هي Renault VH ، حيث تم إنتاج 115 وحدة منها في عامي 1933 و1934. في إيطاليا، بعد ست سيارات تعمل بالبنزين منذ عام 1931، قامت شركة فيات وبريدا ببناء الكثير من عربات السكك الحديدية التي تعمل بالديزل، أكثر من 110 من عام 1933 إلى عام 1938 و390 من عام 1940 إلى عام 1953، الفئة 772 المعروفة باسم ليتورينا ، والفئة ALn 900.

في ثلاثينيات القرن العشرين، تم تطوير عربات السكك الحديدية التي تعمل بالديزل ذات التصميم الانسيابي والسرعة العالية في العديد من البلدان:

• في ألمانيا، تم بناء قطار "فلاينج هامبورجر" في عام 1932. بعد رحلة تجريبية في ديسمبر 1932، بدأ هذا القطار ذو العربتين الذي يعمل بالديزل (يُطلق عليه باللغة الإنجليزية DMU2) الخدمة في شركة السكك الحديدية الألمانية (DRG) في فبراير 1933. وأصبح النموذج الأولي لفئة DRG SVT 137 مع 33 وحدة DMU عالية السرعة أخرى، تم بناؤها لشركة DRG حتى عام 1938، 13 وحدة DMU 2 ("سلسلة هامبورغ")، و18 وحدة DMU 3 ("سلسلة لايبزيغ" و"كولن")، ووحدتين DMU 4 ("سلسلة برلين").
• تتألف فئتا القطارات الفرنسية SNCF XF 1000 و XF 1100 من 11 وحدة قطار ديزل عالية السرعة، تسمى أيضًا TAR، تم بناؤها في الفترة من 1934 إلى 1939.
• في المجر، قامت شركة Ganz Works ببناء قطار Arpád ، وهو نوع من الحافلات الفاخرة، في سلسلة من سبعة عناصر منذ عام 1934، وبدأت في بناء Hargita في عام 1944.

في عام 1945، تم تسليم دفعة من 30 قاطرة ديزل كهربائية من طراز Baldwin، Baldwin 0-6-6-0 1000 ، من الولايات المتحدة إلى سكك حديد الاتحاد السوفيتي.

في عام 1947، قدمت شركة سكك حديد لندن وميدلاند واسكتلندا (LMS) أول قاطرة من زوج من قاطرات الديزل الكهربائية Co-Co بقوة 1600 حصان (1200 كيلوواط) (لاحقًا فئة السكك الحديدية البريطانية D16/1 ) للاستخدام المنتظم في المملكة المتحدة، على الرغم من أن الشركات المصنعة البريطانية مثل Armstrong Whitworth كانت تصدر قاطرات الديزل منذ عام 1930. وبدأت عمليات تسليم الأسطول إلى السكك الحديدية البريطانية، من تصميمات أخرى مثل الفئة 20 والفئة 31، في عام 1957.  

بدأ الإنتاج التسلسلي لقاطرات الديزل في إيطاليا في منتصف الخمسينيات. وبشكل عام، كانت قاطرات الديزل في إيطاليا أقل أهمية مما هي عليه في البلدان الأخرى، حيث كانت من بين أكثر الدول تقدماً في كهربة الخطوط الرئيسية، ولأن جغرافية إيطاليا تجعل نقل البضائع عن طريق البحر أرخص من النقل بالسكك الحديدية حتى في العديد من الوصلات الداخلية.

اشترى أدولفوس بوش حقوق التصنيع الأمريكية لمحرك الديزل عام 1898، لكنه لم يستخدم هذا النوع الجديد من الطاقة في مجال النقل. أسس شركة بوش-سولزر عام 1911. لم يُحقق سوى نجاح محدود في أوائل القرن العشرين مع عربات السكك الحديدية التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي، ويعود ذلك جزئيًا إلى صعوبات في أنظمة الدفع الميكانيكية. ^{[ 23 ]}

دخلت شركة جنرال إلكتريك (GE) سوق عربات السكك الحديدية في أوائل القرن العشرين، حيث كان توماس إديسون يمتلك براءة اختراع للقاطرة الكهربائية، وكان تصميمه في الواقع نوعًا من عربات السكك الحديدية التي تعمل بالكهرباء. ^{[ 24 ]} قامت جنرال إلكتريك ببناء أول نموذج أولي لقاطرة كهربائية في عام 1895. ومع ذلك، دفعت تكاليف الكهرباء المرتفعة شركة جنرال إلكتريك إلى تحويل اهتمامها إلى محركات الاحتراق الداخلي لتوفير الكهرباء لعربات السكك الحديدية الكهربائية. وسرعان ما واجهت الشركة مشاكل تتعلق بتنسيق المحرك الرئيسي والمحرك الكهربائي ، ويرجع ذلك أساسًا إلى قيود نظام التحكم في التيار من نوع وارد ليونارد الذي تم اختياره. تأسست شركة جنرال إلكتريك للسكك الحديدية في عام 1907، وبعد 112 عامًا، في عام 2019، استحوذت عليها شركة واب تيك ودمجتها معها .

حدث تقدم كبير في عام 1914، عندما قام هيرمان ليمب ، وهو مهندس كهربائي في شركة جنرال إلكتريك، بتطوير نظام تحكم موثوق به وحصل على براءة اختراع له، حيث كان يتحكم في المحرك ومحرك الجر بواسطة ذراع واحد؛ كما حصل ليمب على براءة اختراع لتحسينات لاحقة. ^{[ 25 ]} حل تصميم ليمب مشكلة التحميل الزائد وتلف محركات الجر بسبب الطاقة الكهربائية الزائدة عند السرعات المنخفضة، وكان بمثابة النموذج الأولي لجميع أنظمة التحكم في محركات الاحتراق الداخلي الكهربائية.

في عامي 1917 و1918، أنتجت شركة جنرال إلكتريك ثلاث قاطرات تجريبية تعمل بالديزل والكهرباء باستخدام تصميم ليمب للتحكم، وهي أول قاطرات معروفة تُصنع في الولايات المتحدة. ^{[ 26 ]} وعقب هذا التطور، حظر قانون كوفمان لعام 1923 قاطرات البخار في مدينة نيويورك بسبب مشاكل التلوث الخطيرة. وكان الرد على هذا القانون هو تزويد خطوط السكك الحديدية ذات الحركة المرورية العالية بالكهرباء. إلا أن تطبيق الكهرباء على المناطق ذات الحركة المرورية المنخفضة لم يكن مجديًا اقتصاديًا.

كان أول استخدام منتظم لقاطرات الديزل الكهربائية في عمليات المناورة ، التي كانت أكثر مرونة من تطبيقات الخطوط الرئيسية في التعامل مع قيود تكنولوجيا الديزل المعاصرة، حيث كان اقتصاد الديزل في وضع الخمول مقارنةً بالبخار أكثر فائدة. دخلت شركة جنرال إلكتريك في تعاون مع شركة القاطرات الأمريكية (ALCO) وشركة إنجرسول راند (اتحاد "AGEIR") في عام 1924 لإنتاج نموذج أولي لقاطرة "صندوقية" بقوة 300 حصان (220 كيلوواط) تم تسليمها في يوليو 1925. أثبتت هذه القاطرة أن وحدة الطاقة الكهربائية التي تعمل بالديزل يمكن أن توفر العديد من مزايا القاطرة الكهربائية دون أن تتحمل السكك الحديدية التكلفة الباهظة للكهرباء. ^{[ 27 ]} وقد أثبتت الوحدة نجاحها في عمليات المناورة وخدمات الشحن والركاب المحلية على عشرة خطوط سكك حديدية وثلاثة خطوط صناعية. ^{[ 28 ]} تعاونت شركتا وستنجهاوس إلكتريك وبالدوين لبناء قاطرات التحويل بدءًا من عام 1929. ومع ذلك، أدى الكساد الكبير إلى انخفاض الطلب على المعدات الكهربائية لشركة وستنجهاوس، فتوقفت الشركتان عن بناء القاطرات داخليًا، واختارتا توريد الأجزاء الكهربائية بدلاً من ذلك. ^{[ 29 ]}  

في يونيو 1925، قامت شركة بالدوين لصناعة القاطرات بتصنيع نموذج أولي لقاطرة ديزل-كهربائية "لاستخدامات خاصة" (مثل الرحلات التي تعاني من نقص المياه اللازمة لقاطرات البخار) باستخدام معدات كهربائية من شركة وستنجهاوس إلكتريك . ^{[ 30 ]} لم ينجح تصميمها ذو المحركين، وتم التخلص من الوحدة بعد فترة قصيرة من الاختبار والتجربة. ^{[ 31 ]} بدأت مصادر في الصناعة تشير إلى "المزايا البارزة لهذا النوع الجديد من الطاقة المحركة". ^{[ 32 ]} في عام 1929، أصبحت السكك الحديدية الوطنية الكندية أول سكة حديد في أمريكا الشمالية تستخدم قاطرات الديزل في الخدمة على الخطوط الرئيسية بوحدتين، 9000 و9001، من وستنجهاوس. ^{[ 33 ]} ومع ذلك، أثبتت هذه القاطرات المبكرة أنها باهظة الثمن وغير موثوقة، حيث لم يتم تعويض تكلفتها العالية مقارنةً بقاطرات البخار من خلال وفورات في تكاليف التشغيل نظرًا لكثرة أعطالها. سيستغرق الأمر خمس سنوات أخرى قبل أن يتم استخدام الدفع الكهربائي بالديزل بنجاح في الخدمة الرئيسية، وما يقرب من عشر سنوات قبل أن يصبح استبدال البخار بالكامل احتمالًا حقيقيًا باستخدام تكنولوجيا الديزل الحالية.

قبل أن تتمكن محركات الديزل من دخول الخدمة الرئيسية، كان لا بد من التغلب على قيود محركات الديزل في ثلاثينيات القرن العشرين  ، والمتمثلة في انخفاض نسبة القدرة إلى الوزن وضيق نطاق القدرة . وقد بذلت شركة جنرال موتورز  جهودًا حثيثة للتغلب على هذه القيود بعد دخولها مجال محركات الديزل باستحواذها على شركة وينتون للمحركات ، وهي شركة رائدة في تصنيع محركات الديزل للتطبيقات البحرية والثابتة، في عام 1930. وبدعم من قسم الأبحاث في جنرال موتورز، سعت شركة وينتون للمحركات التابعة لجنرال موتورز إلى تطوير محركات ديزل مناسبة للاستخدام المتنقل عالي السرعة. وكانت أولى خطوات هذا المسعى تسليم محرك وينتون 201A في أوائل عام 1934، وهو محرك ديزل ثنائي الأشواط ، يعمل بسحب الهواء ميكانيكيًا ، ومزود بنظام تنظيف أحادي التدفق ، وحقن وقود أحادي، قادر على توفير الأداء المطلوب لقطار ركاب سريع وخفيف الوزن. أما المحطة الثانية، والتي دفعت خطوط السكك الحديدية الأمريكية نحو استخدام الديزل، فكانت تسليم محرك جنرال موتورز موديل 567 في عام 1938 ، والذي صُمم خصيصاً للاستخدام في القاطرات، مما أدى إلى زيادة عمر بعض الأجزاء الميكانيكية خمسة أضعاف، وأظهر إمكاناته في تلبية متطلبات خدمة الشحن. ^{[ 34 ]}

دخلت قاطرات السكك الحديدية التي تعمل بالديزل والكهرباء الخدمة على الخطوط الرئيسية عندما استخدمت شركة بيرلينجتون روت وشركة يونيون باسيفيك قاطرات ديزل "انسيابية" مصممة خصيصًا لنقل الركاب، بدءًا من أواخر عام 1934. ^{[ 23 ] [ 35 ]} تطورت قطارات زفير التابعة لشركة بيرلينجتون من قطارات مفصلية مكونة من ثلاث عربات  مزودة بمحركات بقوة 600 حصان في عامي 1934 وأوائل 1935، إلى قطارات دنفر زفير شبه المفصلية المكونة من عشر عربات والتي تجرها محركات معززة في كابينة القيادة، والتي تم تقديمها في أواخر عام 1936. بدأت شركة يونيون باسيفيك خدمة القطارات الانسيابية التي تعمل بالديزل بين شيكاغو وبورتلاند بولاية أوريغون في يونيو 1935، وفي العام التالي أضافت لوس أنجلوس وأوكلاند بولاية كاليفورنيا ودنفر بولاية كولورادو إلى وجهات القطارات الانسيابية التي تعمل بالديزل من شيكاغو. تم بناء قطارات بيرلينجتون ويونيون باسيفيك الانسيابية بواسطة شركة بود وشركة بولمان-ستاندرد على التوالي، باستخدام محركات وينتون الجديدة وأنظمة نقل الحركة التي صممتها شركة إلكترو-موتيف التابعة لشركة جنرال موتورز . أظهرت قاطرات EMC التجريبية من طراز BB بقوة 1800 حصان عام 1935 أنظمة التحكم متعددة الوحدات المستخدمة في مجموعات الكابينة/المعززات، بالإضافة إلى تصميم المحركين المستخدم في وحدات طاقة زفير اللاحقة . وقد استُخدمت هاتان الميزتان في نماذج قاطرات EMC الإنتاجية اللاحقة. وأظهرت قاطرات الديزل الانسيابية خفيفة الوزن في منتصف ثلاثينيات القرن العشرين مزايا الديزل في خدمة نقل الركاب، محققةً أوقاتًا قياسية في الجدول الزمني، إلا أن قوة قاطرات الديزل لم تبلغ ذروتها إلا مع بدء الإنتاج التسلسلي المنتظم لقاطرات الديزل الرئيسية، وإثبات ملاءمتها لخدمة نقل الركاب والبضائع بالحجم الكامل.

بعد النموذج الأولي الذي أنتجه اتحاد AGEIR عام 1925، أنتج 25 وحدة إضافية من قاطرات AGEIR ذات الكابينة الصندوقية بقوة 300 حصان (220 كيلوواط) ووزن 60 طنًا بين عامي 1925 و1928 لعدد من خطوط السكك الحديدية في مدينة نيويورك، مما جعلها أولى قاطرات الديزل المنتجة بكميات كبيرة. ^{[ 36 ]} كما أنتج الاتحاد سبع قاطرات ذات كابينة صندوقية بمحركين ووزن 100 طن، ووحدة هجينة واحدة تعمل بالبطارية/الجر مع دائرة شحن تعمل بالديزل. استحوذت شركة ALCO على شركة McIntosh & Seymour Engine Company في عام 1929 ودخلت في الإنتاج التسلسلي لوحدات التحويل ذات الكابينة الواحدة بقوة 300 حصان (220 كيلوواط) و 600 حصان (450 كيلوواط) في عام 1931. وستكون ALCO هي الشركة الرائدة في بناء محركات التحويل حتى منتصف الثلاثينيات من القرن العشرين، وستقوم بتكييف تصميم التحويل الأساسي لإنتاج قاطرات طرق متعددة الاستخدامات وناجحة للغاية، وإن كانت ذات قوة منخفضة نسبيًا.      

بعد أن لمست شركة جنرال موتورز نجاح القاطرات الانسيابية المصممة حسب الطلب، سعت إلى توسيع سوق محركات الديزل من خلال إنتاج قاطرات قياسية تحت مظلة شركة إلكترو-موتيف . في عام 1936، بدأ مصنع إلكترو-موتيف الجديد بإنتاج محركات التحويل. وفي عام 1937، بدأ المصنع بإنتاج قاطرات الركاب الانسيابية الجديدة من سلسلة E ، والتي جرى تحديثها بمحركات أكثر موثوقية مصممة خصيصًا لهذا الغرض في عام 1938. ونظرًا لأداء وموثوقية محرك الطراز 567 الجديد في قاطرات الركاب، كانت إلكترو-موتيف حريصة على إثبات جدوى استخدام الديزل في خدمات نقل البضائع.

بعد الجولة الناجحة التي قامت بها قاطرة الشحن التجريبية FT التابعة لشركة EMC عام 1939 ، تهيأت الظروف لتحويل خطوط السكك الحديدية الأمريكية إلى الديزل . في عام 1941، طرحت شركة ALCO-GE قاطرة التحويل RS-1 التي احتلت مكانة مميزة في السوق، بينما كانت قاطرات سلسلة F من EMD مطلوبة لخدمة الشحن على الخطوط الرئيسية. أدى دخول الولايات المتحدة الحرب العالمية الثانية إلى إبطاء التحول إلى الديزل؛ إذ أوقف مجلس الإنتاج الحربي بناء معدات ركاب جديدة، ومنح الأولوية للاستخدامات البحرية في إنتاج محركات الديزل. خلال أزمة النفط في الفترة 1942-1943 ، تميزت قاطرات البخار التي تعمل بالفحم بميزة عدم استهلاكها للوقود الذي كان يعاني من نقص حاد. سُمح لشركة EMD لاحقًا بزيادة إنتاج قاطرات FT، وسُمح لشركة ALCO-GE بإنتاج عدد محدود من قاطرات DL-109 ، لكن معظم الشركات العاملة في مجال صناعة القاطرات اقتصرت على تصنيع قاطرات التحويل وقاطرات البخار.

في أوائل فترة ما بعد الحرب، هيمنت شركة EMD على سوق قاطرات الخطوط الرئيسية بقاطراتها من سلسلتي E وF. وفي أواخر الأربعينيات، أنتجت شركة ALCO-GE قاطرات مناورة وقاطرات تحويل الطرق التي حققت نجاحًا في سوق النقل لمسافات قصيرة. إلا أن EMD أطلقت سلسلة قاطرات تحويل الطرق GP عام 1949، والتي تفوقت على جميع القاطرات الأخرى في سوق الشحن، بما في ذلك قاطراتها من سلسلة F. بعد ذلك، أنهت GE شراكتها مع ALCO، وبرزت كمنافس رئيسي لشركة EMD في أوائل الستينيات، لتنتزع في نهاية المطاف الصدارة في سوق القاطرات من EMD.

استخدمت قاطرات الديزل الكهربائية المبكرة في الولايات المتحدة محركات جر التيار المستمر (DC) ولكن محركات التيار المتردد (AC) أصبحت شائعة الاستخدام في التسعينيات، بدءًا من Electro-Motive SD70MAC في عام 1993 وتلتها قاطرات جنرال إلكتريك AC4400CW في عام 1994 و AC6000CW في عام 1995. ^{[ 37 ]}

لا تتأثر قدرة قاطرة الديزل الكهربائية بسرعة القطار، طالما لم يتم تجاوز حدود التيار والجهد لمولدها. ولذلك، فإن قدرة القاطرة على توليد قوة الجر (المعروفة أيضًا بقوة السحب أو قوة الجر ، وهي القوة الدافعة للقطار) تتناسب عكسيًا مع السرعة ضمن هذه الحدود. (انظر منحنى القدرة أدناه). وكان الحفاظ على معايير التشغيل المقبولة أحد الاعتبارات التصميمية الرئيسية التي كان لا بد من مراعاتها في المراحل الأولى لتطوير قاطرات الديزل الكهربائية، مما أدى في النهاية إلى أنظمة التحكم المعقدة المستخدمة في القاطرات الحديثة.

تتحدد قدرة المحرك الرئيسي بشكل أساسي بسرعة دورانه ( عدد الدورات في الدقيقة ) ومعدل استهلاك الوقود، واللذان يتم تنظيمهما بواسطة منظم سرعة أو آلية مماثلة. صُمم منظم السرعة للاستجابة لكل من ضبط الخانق، كما يحدده سائق المحرك، وسرعة دوران المحرك الرئيسي (انظر نظرية التحكم ).

يتحكم سائق القاطرة عادةً في قدرة المحرك، وبالتالي سرعته، باستخدام ذراع تحكم متدرج أو "مُقسّم" يُنتج إشارات كهربائية ثنائية تُطابق وضعية ذراع التحكم. يُناسب هذا التصميم الأساسي تشغيل القطارات متعددة الوحدات ، إذ يُنتج ظروفًا منفصلة تضمن استجابة جميع الوحدات في القطار بنفس الطريقة لوضعية ذراع التحكم. كما يُساعد التشفير الثنائي على تقليل عدد خطوط التوصيل (الوصلات الكهربائية) اللازمة لنقل الإشارات بين الوحدات. على سبيل المثال، يكفي أربعة خطوط توصيل فقط لتشفير جميع وضعيات ذراع التحكم الممكنة في حال وجود ما يصل إلى 14 مرحلة للتحكم.

تتميز قاطرات أمريكا الشمالية، مثل تلك التي تصنعها شركتا EMD أو جنرال إلكتريك ، بثمانية أوضاع للتحكم في السرعة، بالإضافة إلى "عكس اتجاه" يسمح لها بالعمل في كلا الاتجاهين. أما العديد من القاطرات المصنعة في المملكة المتحدة، فتتميز بعشرة أوضاع للتحكم في السرعة. ويُشار إلى أوضاع الطاقة عادةً من قبل طاقم القاطرة بناءً على إعداد التحكم في السرعة، مثل "التشغيل 3" أو "الوضع 3".

في القاطرات القديمة، كانت آلية الخانق تعمل بنظام تروس ، بحيث لا يمكن تحريكها لأكثر من وضعية طاقة واحدة في المرة الواحدة. فعلى سبيل المثال، لم يكن بإمكان سائق القاطرة تحريك الخانق من الوضعية 2 إلى الوضعية 4 دون التوقف عند الوضعية 3. كان الهدف من هذه الخاصية منع اهتزاز القطار نتيجة الزيادات المفاجئة في الطاقة الناتجة عن الحركة السريعة للخانق ("سحب الخانق"، وهو انتهاك لقواعد التشغيل في العديد من خطوط السكك الحديدية). أما القاطرات الحديثة، فقد تخلصت من هذا القيد، إذ تستطيع أنظمة التحكم فيها تعديل الطاقة بسلاسة وتجنب التغيرات المفاجئة في حمولة القطار بغض النظر عن كيفية استخدام سائق القاطرة لأدوات التحكم.

عندما يكون ذراع التحكم في وضع الخمول، يتلقى المحرك الرئيسي كمية قليلة من الوقود، مما يجعله يعمل بسرعة دوران منخفضة. إضافةً إلى ذلك، لا تكون محركات الجر متصلة بالمولد الرئيسي، ولا يتم تنشيط ملفات المجال للمولد - فالمولد لا ينتج الكهرباء بدون تنشيط. لذلك، ستكون القاطرة في وضع "الحياد". من الناحية النظرية، هذا يُشبه وضع ناقل الحركة في السيارة في وضع الحياد أثناء تشغيل المحرك.

لتحريك القاطرة، يُوضع ذراع التحكم في اتجاه الحركة في الوضع الصحيح (للأمام أو للخلف)، ثم يُحرر المكابح ويُحرك ذراع التحكم في السرعة إلى وضع التشغيل الأول (أول مستوى طاقة). يستطيع سائق القاطرة الخبير تنفيذ هذه الخطوات بتناسق تام، مما ينتج عنه انطلاقة سلسة تكاد لا تُلاحظ. يُشبه وضع ذراع التحكم في اتجاه الحركة وتحريك ذراع التحكم في السرعة معًا، من الناحية النظرية، تغيير تروس ناقل الحركة الأوتوماتيكي في السيارة أثناء دوران المحرك في وضع الخمول.

يؤدي وضع ذراع التحكم في وضع الطاقة الأول إلى توصيل محركات الجر بالمولد الرئيسي وتنشيط ملفات المجال المغناطيسي فيه. عند تنشيط هذه الملفات، يزود المولد الرئيسي محركات الجر بالكهرباء، مما يؤدي إلى الحركة. إذا كانت القاطرة تسير "خفيفة" (أي غير متصلة ببقية القطار) وليست على منحدر صاعد، فسوف تتسارع بسهولة. من ناحية أخرى، إذا كان قطار طويل قيد التشغيل، فقد تتوقف القاطرة بمجرد بدء تشغيلها، لأن مقاومة الهواء الناتجة عن القطار ستتجاوز قوة الجر المتولدة. يستطيع سائق القاطرة الخبير تمييز بداية التوقف، وسيقوم بزيادة ذراع التحكم تدريجيًا حسب الحاجة للحفاظ على وتيرة التسارع.

مع زيادة قوة المحرك، يزداد معدل تدفق الوقود إلى المحرك الرئيسي، مما يؤدي إلى زيادة مماثلة في عدد دورات المحرك في الدقيقة وقوة المحرك. في الوقت نفسه، تزداد قوة مجال المولد الرئيسي بشكل متناسب لاستيعاب الطاقة المتزايدة. وينتج عن ذلك زيادة في الطاقة الكهربائية المُوَجَّهة إلى محركات الجر، وبالتالي زيادة في قوة الجر. في النهاية، وبناءً على متطلبات جدول القطار، يقوم سائق القطار بتحريك ذراع التحكم إلى وضع الطاقة القصوى، ويُبقيه على هذا الوضع حتى يصل القطار إلى السرعة المطلوبة.

صُمم نظام الدفع لإنتاج أقصى عزم دوران لمحرك الجر عند بدء التشغيل، وهو ما يفسر قدرة القاطرات الحديثة على بدء تشغيل قطارات يزيد وزنها عن 15000 طن، حتى على المنحدرات الصاعدة. تسمح التقنية الحالية للقاطرة بتوليد قوة جر تصل إلى 30% من وزنها المُحمّل، أي ما يعادل 120000 رطل (530 كيلو نيوتن) لوحدة شحن كبيرة بستة محاور. في الواقع، يمكن لقطار من هذا النوع أن يُنتج قوة جر كافية عند بدء التشغيل لإتلاف أو إخراج العربات عن مسارها (إذا كانت على منحنى) أو كسر وصلات الجر (وهو ما يُعرف في لغة السكك الحديدية الأمريكية بـ"هز الرئة"). لذلك، يقع على عاتق سائق القاطرة مراقبة مقدار الطاقة المُطبقة عند بدء التشغيل بعناية لتجنب أي ضرر. على وجه الخصوص، قد يكون "هز الرئة" أمرًا كارثيًا إذا حدث على منحدر صاعد، إلا أن السلامة الكامنة في التشغيل الصحيح لفرامل القطارات الأوتوماتيكية الآمنة المثبتة في العربات اليوم تمنع القطارات الجامحة عن طريق تطبيق فرامل العربة تلقائيًا عند انخفاض ضغط الهواء في خط القطار. 

صُمم نظام التحكم في القاطرة بحيث تتناسب القدرة الكهربائية الناتجة من المولد الرئيسي مع سرعة المحرك. ونظرًا لخصائص محركات الجر، وطريقة توصيلها بالمولد الرئيسي، يُنتج المولد تيارًا عاليًا وجهدًا منخفضًا عند السرعات المنخفضة للقاطرة، ثم يتغير تدريجيًا إلى تيار منخفض وجهد عالٍ مع تسارعها. وبالتالي، تبقى القدرة الصافية التي تُنتجها القاطرة ثابتة عند أي وضعية للخانق ( انظر منحنى القدرة عند النقطة 8 ).

في التصاميم القديمة، يلعب منظم سرعة المحرك وجهاز مُصاحب له، وهو منظم الحمل، دورًا محوريًا في نظام التحكم. يحتوي المنظم على مدخلين خارجيين: سرعة المحرك المطلوبة، والتي يُحددها ضبط دواسة الوقود من قِبل سائق المحرك، وسرعة المحرك الفعلية ( التغذية الراجعة ). كما يحتوي المنظم على مخرجين خارجيين للتحكم: ضبط حاقن الوقود ، الذي يُحدد معدل حقن الوقود في المحرك، وموضع منظم التيار، الذي يؤثر على إثارة المولد الرئيسي. يتضمن المنظم أيضًا آلية حماية منفصلة ضد السرعة الزائدة، والتي تقوم بقطع إمداد الوقود عن الحاقنات فورًا وإطلاق إنذار في الكابينة في حال تجاوز المحرك عدد دورات محدد في الدقيقة. ليست جميع هذه المدخلات والمخرجات كهربائية بالضرورة.

مع تغير الحمل على المحرك، تتغير سرعة دورانه. ويكتشف منظم السرعة هذا التغير من خلال تغير في إشارة التغذية الراجعة لسرعة المحرك. والنتيجة النهائية هي تعديل كل من معدل استهلاك الوقود وموضع منظم الحمل بحيث تبقى سرعة دوران المحرك وعزمه ( وبالتالي القدرة الناتجة) ثابتة عند أي وضعية محددة للخانق، بغض النظر عن سرعة الطريق الفعلية.

في التصاميم الحديثة التي تُتحكم بها "حاسوبية الجر"، تُخصص لكل خطوة من خطوات سرعة المحرك قدرة خرج مناسبة، أو "قيمة مرجعية بالكيلوواط"، في البرنامج. تُقارن الحاسوبة هذه القيمة مع قدرة خرج المولد الرئيسي الفعلية، أو "قيمة التغذية الراجعة بالكيلوواط"، المحسوبة من قيم التغذية الراجعة لتيار محرك الجر وجهد المولد الرئيسي. تُعدل الحاسوبة قيمة التغذية الراجعة لتتوافق مع القيمة المرجعية من خلال التحكم في إثارة المولد الرئيسي، كما هو موضح أعلاه. لا يزال منظم السرعة يتحكم في سرعة المحرك، لكن منظم الحمل لم يعد يلعب دورًا محوريًا في هذا النوع من أنظمة التحكم. مع ذلك، يُحتفظ بمنظم الحمل كـ"احتياطي" في حالة زيادة حمل المحرك. قد لا تحتوي القاطرات الحديثة المزودة بنظام حقن الوقود الإلكتروني (EFI) على منظم سرعة ميكانيكي؛ ومع ذلك، يُحتفظ بمنظم حمل ومنظم سرعة "افتراضيين" ضمن وحدات الحاسوب.

يتم التحكم في أداء محرك الجر إما عن طريق تغيير جهد خرج التيار المستمر للمولد الرئيسي، بالنسبة لمحركات التيار المستمر، أو عن طريق تغيير تردد وجهد خرج محرك التردد المتغير (محرك VVVF) بالنسبة لمحركات التيار المتردد. في حالة محركات التيار المستمر، تُستخدم تركيبات توصيل متنوعة لتكييف المحرك مع ظروف التشغيل المتغيرة.

عند توقف القطار، يكون خرج المولد الرئيسي في البداية منخفض الجهد وعالي التيار، وغالبًا ما يتجاوز 1000 أمبير لكل محرك عند التشغيل بكامل طاقته. عندما تكون القاطرة متوقفة أو قريبة من التوقف، فإن تدفق التيار يقتصر فقط على مقاومة التيار المستمر لملفات المحرك والدوائر الكهربائية المتصلة بها، بالإضافة إلى سعة المولد الرئيسي نفسه. يتناسب عزم الدوران في محرك ذي ملفات متصلة على التوالي تقريبًا مع مربع التيار. وبالتالي، ستنتج محركات الجر أعلى عزم دوران لها، مما يؤدي إلى توليد القاطرة أقصى قوة جر ، مما يمكنها من التغلب على قصور القطار الذاتي. هذا التأثير مشابه لما يحدث في ناقل الحركة الأوتوماتيكي للسيارة عند بدء التشغيل، حيث يكون في الترس الأول، وبالتالي ينتج أقصى مضاعفة لعزم الدوران.

مع تسارع القاطرة، تبدأ أجزاء المحرك الدوارة بتوليد قوة دافعة كهربائية معاكسة (قوة دافعة كهربائية عكسية، أي أن المحركات تحاول أيضًا العمل كمولدات)، مما يعاكس خرج المولد الرئيسي ويؤدي إلى انخفاض تيار محرك الجر. وبالتالي، يرتفع جهد المولد الرئيسي في محاولة للحفاظ على قدرة المحرك، ولكنه يصل في النهاية إلى حد أقصى. عند هذه النقطة، تتوقف القاطرة عن التسارع، إلا في حالة النزول من منحدر. وبما أن هذا الحد الأقصى للسرعة يُتحقق عادةً عند سرعة أقل بكثير من السرعة القصوى المطلوبة، فلا بد من إجراء تعديل على خصائص القيادة للسماح باستمرار التسارع. يُشار إلى هذا التعديل باسم "الانتقال"، وهي عملية تُشبه تغيير تروس السيارة.

تشمل أساليب الانتقال ما يلي:

• التوصيل على التوالي / التوصيل على التوازي أو "الانتقال الحركي".
  • في البداية، يتم توصيل أزواج من المحركات على التوالي عبر المولد الرئيسي. عند السرعات العالية، يتم إعادة توصيل المحركات على التوازي عبر المولد الرئيسي.
• "تحويل مسار الكرة في الملعب"، أو "تحويل مسار الكرة في الملعب"، أو "اللعب في الملعب الضعيف".
  • يتم توصيل المقاومة بالتوازي مع مجال المحرك. وهذا يؤدي إلى زيادة تيار المحرك ، مما ينتج عنه زيادة مقابلة في عزم دوران المحرك وسرعته.

ويمكن أيضاً الجمع بين الطريقتين لزيادة نطاق سرعة التشغيل.

• الانتقال بين المولد والمقوم
  • إعادة توصيل ملفي الجزء الثابت الداخليين المنفصلين للمولد الرئيسي لجهازين تقويم من التوازي إلى التوالي لزيادة جهد الخرج.

في القاطرات القديمة، كان على سائق المحرك تنفيذ عملية الانتقال يدويًا باستخدام وحدة تحكم منفصلة. وللمساعدة في تنفيذ الانتقال في الوقت المناسب، تمت معايرة مقياس الحمل (مؤشر يُظهر لسائق المحرك مقدار التيار المسحوب بواسطة محركات الجر) لتحديد النقاط التي يجب عندها الانتقال للأمام أو للخلف. لاحقًا، طُوّر الانتقال التلقائي لتحسين كفاءة التشغيل وحماية المولد الرئيسي ومحركات الجر من التحميل الزائد الناتج عن الانتقال غير الصحيح.

تتضمن القاطرات الحديثة محولات جرّ ، تحوّل التيار المتردد إلى تيار مستمر، قادرة على توفير 1200 فولت (بينما كانت مولدات الجرّ السابقة ، التي تحوّل التيار المستمر إلى تيار مستمر، قادرة على توفير 600 فولت فقط). وقد تحقق هذا التحسين بشكل كبير بفضل التطورات في تقنية ثنائيات السيليكون. ومع القدرة على توفير 1200 فولت لمحركات الجرّ، تم الاستغناء عن الحاجة إلى "التحويل".

يُعد الكبح الديناميكي (المقاومة الكهربائية) خيارًا شائعًا في قاطرات الديزل الكهربائية .

تستفيد تقنية الكبح الديناميكي من حقيقة أن أجزاء محرك الجر تدور باستمرار أثناء حركة القاطرة، وأنه يمكن جعل المحرك يعمل كمولد كهربائي عن طريق إثارة ملفات المجال بشكل منفصل. عند استخدام الكبح الديناميكي، يتم تكوين دوائر التحكم في الجر على النحو التالي:

• يتم توصيل ملفات المجال لكل محرك جر عبر المولد الرئيسي.
• يتم توصيل الجزء الدوار لكل محرك جر عبر شبكة مقاومة مبردة بالهواء القسري (شبكة الكبح الديناميكي) في سقف غطاء محرك القاطرة.
• تزداد سرعة دوران المحرك الرئيسي، ويتم تحفيز مجال المولد الرئيسي، مما يتسبب في تحفيز مماثل لمجالات محرك الجر.

يؤدي التأثير الإجمالي لما سبق إلى توليد كل محرك جر طاقة كهربائية وتبديدها على شكل حرارة في شبكة الكبح الديناميكي. وتوفر مروحة موصولة بالشبكة تبريدًا بالهواء القسري. وبالتالي، تعمل المروحة بواسطة خرج محركات الجر، وستميل إلى الدوران بسرعة أكبر وإنتاج تدفق هواء أكبر مع زيادة الطاقة المطبقة على الشبكة.

في نهاية المطاف، مصدر الطاقة المبددة في شبكة الكبح الديناميكي هو حركة القاطرة التي تنتقل إلى محركات الجر. ولذلك، تُحدث محركات الجر مقاومة، وتعمل القاطرة كمكبح. ومع انخفاض السرعة، يتلاشى تأثير الكبح، ويصبح عادةً غير فعال عند سرعات أقل من 16  كم/ساعة (10  ميل/ساعة)، وذلك تبعًا لنسبة التروس بين محركات الجر والمحاور .

يُعدّ الكبح الديناميكي مفيدًا للغاية عند تشغيل القطارات في المناطق الجبلية، حيث يكمن خطر خروج القطار عن مساره نتيجة ارتفاع درجة حرارة مكابح الاحتكاك أثناء النزول. في مثل هذه الحالات، يُستخدم الكبح الديناميكي عادةً بالتزامن مع مكابح الهواء ، ويُطلق على التأثير المُجتمع اسم الكبح المُدمج . كما يُساعد استخدام الكبح المُدمج في الحفاظ على شد الحبل في القطار الطويل أثناء صعوده المنحدرات، مما يُساعد على منع "الاندفاع المفاجئ"، وهو تجمّع مفاجئ للحبل في القطار قد يُؤدي إلى خروجه عن القضبان. يُستخدم الكبح المُدمج أيضًا بشكل شائع في قطارات الركاب لتقليل التآكل الذي يلحق بالمكابح الميكانيكية، وهو نتيجة طبيعية للتوقفات العديدة التي تُجريها هذه القطارات عادةً أثناء الرحلة.

يمكن لهذه القاطرات الخاصة العمل كقاطرات كهربائية أو قاطرات ديزل. تُشغّل كل من سكة حديد لونغ آيلاند ، وسكة حديد مترو نورث، وسكة حديد نيوجيرسي ترانزيت قاطرات ثنائية الوضع تعمل بالديزل والكهرباء/السكك الحديدية الثالثة ( السكك العلوية في نيوجيرسي ترانزيت) بين المناطق غير المكهربة ومدينة نيويورك، وذلك بسبب قانون محلي يحظر مرور قاطرات الديزل في أنفاق مانهاتن . وللسبب نفسه، تُشغّل شركة أمتراك أسطولاً من القاطرات ثنائية الوضع في منطقة نيويورك. وكانت شركة السكك الحديدية البريطانية تُشغّل قاطرات ثنائية الوضع تعمل بالديزل والكهرباء، مصممة للعمل بشكل أساسي كقاطرات كهربائية مع طاقة مُخفّضة عند تشغيلها بالديزل. وقد سمح هذا ببقاء ساحات السكك الحديدية غير مُكهربة، لأن نظام الطاقة بالسكك الحديدية الثالثة يُشكّل خطراً بالغاً في منطقة الساحة.

تم تطبيق أنظمة الدفع الهيدروستاتيكي في السكك الحديدية. ومن الأمثلة الحديثة على ذلك قاطرات المناورة التي تتراوح قدرتها بين 350 و750 حصانًا (260 إلى 560 كيلوواط) من إنتاج شركة كوكريل (بلجيكا)، ^{[ 42 ]} وقاطرات صناعية ضيقة القياس تتراوح أوزانها بين 4 و12 طنًا وقدرتها بين 35 و58 كيلوواط (47 إلى 78 حصانًا) من إنتاج شركة جي آي إيه التابعة لشركة أطلس كوبكو . ^{[ 43 ]} كما تُستخدم أنظمة الدفع الهيدروستاتيكي في آلات صيانة السكك الحديدية (مثل آلات دكّ وطحن القضبان). ^{[ 44 ]}    

يقتصر استخدام ناقلات الحركة الهيدروستاتيكية بشكل عام على قاطرات المناورة الصغيرة ومعدات صيانة السكك الحديدية، بالإضافة إلى استخدامها في التطبيقات غير الجرارة في محركات الديزل مثل محركات مراوح محركات الجر.

يستخدم ناقل الحركة الهيدروكينيتيكي (أو ناقل الحركة الهيدروديناميكي) محول عزم الدوران . يتكون محول عزم الدوران من ثلاثة أجزاء رئيسية، اثنان منها يدوران، والثالث ( الجزء الثابت ) مزود بقفل يمنع الدوران العكسي ويضيف عزم دوران عن طريق إعادة توجيه تدفق الزيت عند سرعات الدوران المنخفضة. جميع الأجزاء الرئيسية الثلاثة محكمة الإغلاق داخل غلاف مملوء بالزيت. لمطابقة سرعة المحرك مع سرعة الحمل على كامل نطاق سرعة القاطرة، يلزم استخدام طريقة إضافية لتوفير نطاق كافٍ. إحدى هذه الطرق هي استخدام علبة تروس ميكانيكية بعد محول عزم الدوران، حيث تقوم بتغيير النسب تلقائيًا، على غرار ناقل الحركة الأوتوماتيكي في السيارات. طريقة أخرى هي توفير عدة محولات عزم دوران، لكل منها نطاق تغيير يغطي جزءًا من النطاق الكلي المطلوب؛ جميع محولات عزم الدوران متصلة ميكانيكيًا باستمرار، ويتم اختيار المحول المناسب لنطاق السرعة المطلوب عن طريق ملئه بالزيت وتفريغ المحولات الأخرى. تتم عملية الملء والتفريغ مع وجود حمل على ناقل الحركة، مما ينتج عنه تغييرات سلسة للغاية في النطاق دون انقطاع في الطاقة المنقولة.

• 
  محرك الديزل الرئيسي (يسار) وناقل الحركة الهيدروليكي (يمين) لقاطرة الديزل من الفئة 52 التابعة لشركة السكك الحديدية البريطانية
• 
  قاطرة ديزل هيدروليكية من الفئة 61-000 جنوب أفريقية قيد الإنشاء

بينما تم اختيار قاطرات الديزل الكهربائية (DE) في معظم أنحاء العالم، اتجهت بعض الدول نحو قاطرات الديزل الهيدروليكية (DH) بدلاً من ذلك، وأبرزها ألمانيا وفنلندا واليابان، وكذلك بريطانيا لفترة من الوقت.

تعددت أسباب ذلك، ومن أبرزها أنه بينما حققت معظم قاطرات DH كفاءة مماثلة تقريبًا لكفاءة نظام الدفع في قاطرات DE، والتي بلغت حوالي 85% (باستثناء بعض التصاميم البريطانية المبكرة)، فقد أمكن في الوقت نفسه تصنيعها بوزن أخف بشكل ملحوظ مع الحفاظ على نفس القدرة الإجمالية. ويعود ذلك إلى أن ناقل الحركة الهيدروليكي لم يكن يزن ما يقارب وزن مجموعة المولدات ومحركات الجر الكهربائية المتعددة اللازمة في قاطرات DE.

الميزة الثانية البارزة لقاطرات الديزل الهيدروليكية، والتي استمرت حتى ظهور أنظمة التحكم الحديثة في الجر، هي زيادة قوة التماسك/الجر لكل وحدة وزن. في قاطرات الديزل التقليدية، يتميز كل محور مُحرك في كل عربة بمحرك جر منفصل دون أي وصلات بين المحاور، وبالتالي، إذا فقدت إحدى العجلات تماسكها وانزلقت، فسيؤدي ذلك إلى دوران المحور بسرعة أكبر بشكل مستقل عن المحاور الأخرى، مما ينتج عنه فقدان كبير في قوة الجر الإجمالية. على النقيض من ذلك، في قاطرات الديزل الهيدروليكية، ترتبط جميع المحاور في كل عربة معًا عبر أعمدة إدارة متصلة، وبالتالي لا يمكن لأي محور أن يبدأ بالدوران بسرعة أكبر بمفرده إذا لامست عجلاته سطحًا زلقًا، مما يُحسّن قوة الجر بشكل كبير. قبل ظهور أنظمة التحكم الفعالة في الجر، كان هذا الاختلاف التقني وحده كافيًا لزيادة عامل التماسك بنسبة تتراوح بين 15 و33% في قاطرات الديزل الهيدروليكية مقارنةً بقاطرات الديزل الكهربائية.

كانت هاتان الميزتان من الأسباب الرئيسية التي دفعت ثلاث شركات سكك حديدية أمريكية كبرى، من بينها شركة ساوثرن باسيفيك، في ستينيات القرن الماضي، إلى إبداء اهتمام كبير بتصاميم قاطرات الديزل الهيدروليكية، مما أدى في النهاية إلى طلب وشراء العديد من قاطرات ML4000 DH الألمانية الغربية، التي بنتها شركة كراوس مافي خصيصًا للولايات المتحدة. إلا أن مشاكل الموثوقية التي واجهتها هذه القاطرات أثناء عملياتها على ارتفاعات عالية مع شركة ساوثرن باسيفيك في الولايات المتحدة، بالإضافة إلى ظهور محركات ديزل محلية الصنع ذات مستويات طاقة مماثلة، ووجود صناعة أكثر ملاءمة لدعم أنظمة الدفع الكهربائية التي تعمل بالديزل، أدت في نهاية المطاف إلى تراجع الاهتمام بالديزل الهيدروليكي في الولايات المتحدة.

في ألمانيا وفنلندا، حققت أنظمة الديزل الهيدروليكية موثوقية عالية جدًا في التشغيل، مماثلة أو حتى أفضل من قاطرات الديزل التقليدية، وهو ما ساهم، إلى جانب المزايا التقنية المذكورة سابقًا، في جعلها النوع الأكثر شيوعًا من قاطرات الديزل في هاتين الدولتين لفترة طويلة. في المقابل، اكتسب مبدأ الديزل الهيدروليكي في المملكة المتحدة سمعة متباينة.

بحلول القرن الحادي والعشرين، بالنسبة لجر قاطرات الديزل في جميع أنحاء العالم، استخدمت غالبية البلدان تصميمات الديزل الكهربائية، بينما لم يتم العثور على تصميمات الديزل الهيدروليكية قيد الاستخدام خارج ألمانيا وفنلندا واليابان وبعض الدول المجاورة، حيث يتم استخدامها في تصميمات أعمال الشحن.

تتمتع قاطرات الديزل الهيدروليكية بحصة سوقية أصغر من قاطرات الديزل الكهربائية، حيث كانت جمهورية ألمانيا الاتحادية المستخدم الرئيسي عالميًا لأنظمة النقل الهيدروليكية للخطوط الرئيسية ، بتصاميم تشمل فئة DB V 200 من خمسينيات القرن الماضي، وعائلة فئة DB V 160 من ستينيات وسبعينيات القرن الماضي . وقد أدخلت هيئة السكك الحديدية البريطانية عددًا من تصاميم الديزل الهيدروليكية خلال خطة التحديث لعام 1955 ، وكانت في البداية نسخًا مرخصة من تصاميم ألمانية (انظر : فئة: قاطرات الديزل الهيدروليكية في بريطانيا العظمى ). وفي إسبانيا، استخدمت شركة رينفي تصاميم ألمانية ثنائية المحرك ذات نسبة عالية من القدرة إلى الوزن لجر قطارات فائقة السرعة من ستينيات إلى تسعينيات القرن الماضي (انظر: فئات رينفي 340 ، 350 ، 352 ، 353 ، 354 ).

شملت قاطرات الخطوط الرئيسية الأخرى في فترة ما بعد الحرب قاطرات GMD GMDH-1 التجريبية التي صُنعت في خمسينيات القرن العشرين؛ وقاطرات الفئة 61-000 الجنوب أفريقية التي بنتها شركة هينشل آند سون ؛ وفي ستينيات القرن العشرين، اشترت شركة ساوثرن باسيفيك 18 قاطرة ديزل هيدروليكية من طراز كراوس مافي KM ML-4000 . كما اشترت شركة دنفر وريو غراندي ويسترن للسكك الحديدية ثلاث قاطرات، بيعت جميعها لاحقًا لشركة ساوثرن باسيفيك. ^{[ 46 ]}

في فنلندا، يُستخدم أكثر من 200 قاطرة ديزل هيدروليكية من طراز VR Dv12 وDr14 ، المصنّعة في فنلندا، والمزودة بناقل حركة من نوع Voith، بشكل متواصل منذ أوائل الستينيات. ولا تزال جميع وحدات فئة Dr14 ومعظم وحدات فئة Dv12 في الخدمة. وقد تخلّت شركة VR عن بعض الوحدات ذات الحالة الضعيفة من سلسلة Dv12 2700. ^{[ 47 ]}

في القرن الحادي والعشرين، تشمل تصاميم الديزل الهيدروليكية ذات المقياس القياسي للإنتاج التسلسلي تصميم Voith Gravita ، الذي طلبته شركة Deutsche Bahn ، وتصميمات Vossloh G2000 BB و G1206 و G1700 ، وكلها مصنعة في ألمانيا لاستخدامها في نقل البضائع.

يُعد نظام الدفع الهيدروليكي بالديزل شائعًا في العديد من الوحدات، مع استخدام تصميمات نقل حركة متنوعة تشمل محولات عزم الدوران من نوع Voith ، ووصلات السوائل بالاشتراك مع التروس الميكانيكية.

استخدمت غالبية قطارات الركاب من الجيل الثاني التابعة لشركة السكك الحديدية البريطانية نظام نقل الحركة الهيدروليكي. وفي القرن الحادي والعشرين، تشمل التصاميم التي تستخدم نظام نقل الحركة الهيدروليكي عائلات قطارات Turbostar و Talent و RegioSwinger من شركة Bombardier ، بالإضافة إلى نسخ تعمل بمحركات الديزل من منصة Siemens Desiro ، وقطارات Regio-Shuttle من شركة Stadler .