Lokomotiv

Lokomotiv, ofte forkortet til lok både muntlig og skriftlig, er en skinnegående trekkraftenhet hvis formål er å trekke eller skyve jernbanevogner.
På jernbanen finnes andre spesialiserte trekkraftenheter, herunder motorvogner, lastetraktorer, målevogner og snøryddingsmaskiner. Alle disse trekker seg selv, av og til også person- eller godsvogner, men de har et annet primærformål enn lokomotiver.
Det er vanlig å gruppere lokomotiver både ut fra bruksformål (trekking av tog eller skifting), og ut fra type fremdriftsmaskineri (damp-diesel-elektrisk-trykkluft).
I jernbanens terminologi kjøres tog mellom stasjoner. Lokomotiver som primært trekker tog kalles toglokomotiver eller toglok. NSB type 27, NSB type Di 3 og NSB type El 11 er eksempler på toglokomotiver.
Blant toglokomotiver kan man igjen skille mellom persontoglokomotiver og gods(tog)lokomotiver. Typiske persontoglokomotiver kjennetegnes gjerne ved høy topphastighet og begrenset trekkraft, mens typiske godslokomotiver kjennetegnes ved stor trekkraft og lavere topphastighet. Det er sjelden noe teknisk hinder for å bruke et godslokomotiv til å trekke persontog - eller motsatt. Men godslokomotiver kan mangle utstyr som er nødvendig for å fremføre persontog, for eksempel utrustning for å levere elektrisk energi til oppvarming av og belysning i personvogner.
Inne på avgrensede områder, eksempelvis stasjoner, godsterminaler, jernbaneverksteder og havner blir vognstammer delt opp, satt sammen, stokket rundt på eller flyttet til ulike punkter for lasting, lossing eller reparasjon. Flytting av vogner inne på avgrensede områder kalles skifting. Større lokomotiver bygget for skifting kalles skiftelokomotiver eller skiftelok; NSB type 23, NSB type Di 2 og NSB type El 10 er eksempler på skiftelokomotiver. Mindre lokomotiver bygget for skifting kalles i Norge skiftetraktorer eller skinnetraktorer.
Skillet mellom toglokomotiver, skiftelokomotiver og skiftetraktorer/skinnetraktorer har i dag (per 2024) mindre betydning enn tidligere. Skillet er ikke til hinder for at et toglok brukes til skifting eller for at et skiftelok eller en skiftetraktor brukes til å trekke tog.
De første lokomotivene var damplokomotiver. Det første brukbare damplokomotivet antas å være Richard Trevithicks lokomotiv for Pen-y-Darren gruven i Wales, fra 1804. Robert Stephensons konkurrerte med The Rocket fra 1829 fra Liverpool til Manchester og det regnes som det første helt vellykkede damplokomotivet. De prinsipper Rocket ble bygget etter, er i hovedsak beholdt ved all damplokomotivproduksjon siden. Til Norge kom de tre første damplokomotivene i 1851, bygget av nettopp Robert Stephensons lokomotivfabrikk i Liverpool.
Damplokomotiver har, som det ligger i navnet, dampmaskineri for framdrift. Man koker vann på en kjele under trykk, og slipper damp under høyt trykk inn i sylindre som er koblet til drivhjulene. Prinsippet er enkelt, men ikke helt ufarlig på grunn av damptrykket som brukes. Vanlig for norske damplokomotiver var et trykk på 12 ganger vanlig lufttrykk. Damplokomotiver blir tradisjonelt fyrt med kull, men brenselstyper som koks, torv, ved og olje har vært brukt. Fyrstedet er som regel innrettet for én bestemt brenselstype. Damplokomotiver har med seg et forråd av vann og brensel. Begge deler må etterfylles, gjerne flere ganger i løpet av en driftsdag for et damplokomotiv. Damplokomotivene var i praksis enerådende gjennom hele 1800-tallet. I Norge ble de gradvis avløst av elektriske lokomotiver i fra 1920-tallet, og av diesellokomotiver fra 1955. Damplokomotivene var i ordinær drift i Norge fram til høsten 1970, dog med færre og færre oppgaver de siste årene.
Over tretti damplokomotiver finnes bevart; noen av dem er kjørbare. Disse finnes ved museumsjernbanene Norsk Jernbanemuseum på Hamar og Norsk Museumstog/Norsk Jernbaneklubb. Per 2024 er damplokomotivet Bifrost det eneste som er utstilt på en norsk stasjon. Damplokomotivet Hugin stod tidligere utstilt innendørs på Stavanger stasjon, type 7a nr 25 stod utstilt innendørs på Oslo Sentralstasjon. Begge står (per 2024) på Norsk Jernbanemuseum.
Det er administrativt utfordrende å bruke eldre togmateriell på det nasjonale jernbanenettet, på grunn av at de gjeldende tekniske og sikkerhetsmessige kravene er tilpasset moderne togmateriell. Men da jernbanen markerte sitt 150-årsjubileum i 2004, Bergensbanens og Tinnosbanens 100-årsjubileer i 2009, Kongsvingerbanens 150-årsjubileum i 2012 samt Dovrebanens 100årsjubileum i 2021, trakk damplokomotiver personførende tog på disse banene. Likeså har Norsk Jernbanemuseums karettog trafikkert strekningen Hamar-Elverum 3-5 ganger per år i henimot alle år siden det ble satt i drift i 1996.
Dampteknologien ble betraktet som avleggs ettersom andre typer maskineri ble skapt og utviklet. Dette førte til at dampteknologien ble faset ut fra jernbanedriften før den hadde nådd sitt fulle potensial.
I 1994 begynte A1 Steam Locomotive Trust byggingen av et nytt 4-6-2 damplokomotiv, en historisk lokomotivtype som ikke lenger eksisterte. Lokomotivet som fikk navnet Tornado ble bygget etter en design av Arthur Peppercorn, men designet ble tilpasset de moderne sikkerhets- og sertifiseringsstandardene - og et konstruksjonsprofil noe trangere enn da lokomotivtypen i sin tid ble bygget. Tornado var ferdigstilt i 2008 og yter 2,400 hestekrefter, toppfart på 160 km/t (100 mph), brenner 23 kg kull i minuttet og 300 liter vann kokes i minuttet.
Tidlig på 1990-tallet bygget den sveitsiske lokomotivfabrikken SLM Winterthur moderne damplokomotiver for en sveitsisk tannstangbane. På slutten av 1990-tallet moderniserte SLM også et tysk BR52-damplokomotiv.
Den kronologisk neste lokomotivtypen etter damplokomotivene fikk elektriske motorer for framdrift. Det aller første brukbare ble konstruert av Werner von Siemens og vist på en utstilling i Berlin i 1879. Elektrisk framdrift ble først lansert i sporvogner. Etter hvert kom også elektriske akkumulatorlokomotiver og akkumulatortraktorer.
Skotfos Bruks jernbane fra 1892 - en smalsporet industribane - var Norges første jernbane med elektrisk drift. Kristiania fikk sin første elektriske sporvei i 1894. Den privateide og smalsporede Thamshavnbanen fikk elektrisk drift i 1908.
Den privateide og normalsporede Rjukanbanen - som den gang bestod av delstrekningene Rjukan-Mæl og Tinnoset-Notodden (Tinnosbanen) fikk elektrisk drift i 1911.
NSB åpnet sin første elektriske jernbane i 1922 på strekningen Oslo V – Brakerøya. Til denne banen ble NSBs første elektriske lokomotivtype levert. Typen ble kalt El 1 og siden er NSBs elektriske lokomotivtyper betegnet på denne måten. Siste lokomotivtype i denne serien er El 18 fra 1996.
CargoNets nye elektriske lokomotivtype CE 119 (TRAXX F140 AC2) ville ha vært en El 19 om NSBs nummereringssystem var blitt videreført.
Se også:
Bensin- og dieselmotorer var til å begynne med for svake for jernbanedrift, særlig fordi overføringssystemet mellom motor og hjul var for dårlig. Gear og clutch lot seg anvende på små motorvogner og skiftetraktorer, men ikke for ordinære lokomotiver. I mellomkrigstiden kom imidlertid både elektriske og hydrauliske overføringssystemer og NSB fikk sitt første diesellokomotiv i 1942 fra Krupp i Tyskland, et dieselhydraulisk lokomotiv som ble gitt typebetegnelsen Di 1. Den store satsingen på diesellokomotiver i Norge startet imidlertid først i forbindelse med det såkalte "vekk med dampen"-programmet som ble vedtatt i 1955. Diesellokomotivtypene Di 2 og Di 3 ("Nohab") gjorde inntog og erstattet, sammen med nye dieselmotorvogner og en rekke skiftetraktorer, alle NSBs damplokomotiver i løpet av en 15-årsperiode.
Moderne lokomotiver har som regel fire eller seks drivaksler, montert i boggirammer med to eller tre aksler per boggi. Dette gir bedre gangegenskaper i sporet enn tidligere tiders såkalte stivrammelokomotiver, der hjulakslene var montert direkte i lokomotivkassa. Som regel har lokomotivene en elektromotor per hjulaksel, opphengt rett over eller rundt hjulakselen for å minimere effekttapet mellom motor og hjul. Dette gjelder både elektriske og dieselelektriske lokomotiver.
Den store fordelen med lokomotiver, og tog mer generelt, er lav friksjon (rullemotstand) mellom hjul og skinne. Dette gir mulighet til transport av store mengder gods og personer med et lavt energiforbruk sammenliknet med lastebil eller buss. Dagens norske elektriske lokomotiver har en motoreffekt på rundt 6 000-7 000 HK (4 000-5 000 kW), mens dieselelektriske lokomotiver som brukes her til lands har 2 000-3 600 hk (1 500-2 700 kW) ytelse. Med slike effekter er det mulig å trekke tog på flere tusen tonn, litt avhengig av stigningsforholdene på banestrekningen.
For å kunne framføre lokomotiver må en være utdannet lokomotivfører. Dette er en utdannelse som i dag tar 16-18 måneder, der ca. ett år foregår ved Norsk Jernbaneskole, og resten foregår som internopplæring i et togselskap. Fram til 2004 foregikk lokomotivføreropplæringen som internopplæring i NSB.
Enkelte mindre lokomotiver og arbeidsmaskiner kategoriseres som skinnetraktor – disse kunne tidligere framføres av personer med opplæring og godkjenning som «fører av skinnetraktor» (tidl. "UR-23" forkortelse for "Utdannelsesreglementets paragraf 23), som er en kortere føreropplæring enn full lokomotivføreropplæring. Slike lokomotiver brukes normalt ikke i ordinære person- eller godstog.
På museumsjernbaner er det ikke samme krav til førergodkjenning som på det nasjonale jernbanenettet.
En del av de mindre lokomotivene brukes kun innenfor avgrensede områder. Disse omtales vekselvis som skinnetraktorer, skiftetraktorer, skiftelokomotiver, skiftemaskiner eller bare "traktorer". For bruk innenfor slike områder var det tidligere andre og "lavere" kompetansekrav enn ved framføring ute på jernbanenettet.
Etter at Norge implementerte EUs "lokomotivførerdirektiv" (ca år 2005) stilles nå samme krav til førers helse, utdannelse og kompetanse uansett hvilken type trekkraftkjøretøy vedkommende skal kjøre og uansett hvor på det nasjonale jernbanenettet kjøringen skal finne sted. Ulikhetene i utdannelse er nå begrenset til hhv. a) typekurs på trekkaggregattypen(e) vedkommende skal kjøre, b) strekningskunnskap for banen(e) og sporområdene hvor vedkommende skal kjøre og c) kunnskap om vedkommende togselskaps interne bestemmelser.
The Post Track, en forhistorisk motorvei i dalen til elven Brue i Somerset Levels, England, er en av de eldste kjente konstruerte sporene og stammer fra rundt 3838 fvt. noe som gjør den rundt 30 år eldre enn Sweet Track fra samme område. Ulike seksjoner er utpekt som planlagte monumenter.
Det er funnt spor som tyder på at det var en (6 000 til 8 500 m) Diolkos asfaltert sporvei, som fraktet båter over Korint-øyet i Hellas fra rundt 600 fvt. Hjulkjøretøyer trukket av menn og dyr kjørte i spor i kalkstein, som ga sporelementet, og hindret vognene i å forlate den tiltenkte ruten. Diolkos var i bruk i over 650 år, til minst det 1. århundre e.Kr. Asfalterte spor ble også senere bygget i det romerske Egypt.
I 1515 skrev kardinal Matthäus Lang en beskrivelse av Reisszug, en taubane ved Hohensalzburg festning i Østerrike. Linjen brukte opprinnelig treskinner og et hamptransporttau og ble drevet av menneskelig eller dyrisk kraft, gjennom et tråkkehjul. Linjen eksisterer fortsatt og er fortsatt i drift, men i oppdatert form. Det kan være den eldste operative jernbanen.
Vognbaner (eller sporveier), med treskinner og hestekjørt trafikk, er kjent for å ha blitt brukt på 1550-tallet for å lette transport av malmbaljer til og fra gruver. De ble snart populære i Europa, og et eksempel på driften deres ble illustrert av Georgius Agricola (se bilde) i hans verk fra 1556 De re metallica. Denne linjen brukte "Hund" vogner med uflensede hjul som løp på treplanker og en vertikal pinne på lastebilen som passet inn i gapet mellom plankene for å holde det gående på riktig måte. Gruvearbeiderne kalte vognene Hunde (som betyr "hunder") fra støyen de laget på skinnene. Det er mange referanser til vognbaner i Sentral-Europa på 1500-tallet.
En vognbane ble introdusert til England av tyske gruvearbeidere i Caldbeck, Cumbria, muligens på 1560-tallet. En vognbane ble bygget ved Prescot, nær Liverpool, en gang rundt 1600, muligens så tidlig som i 1594. Linjen, som eies av Philip Layton, fraktet kull fra en grop nær Prescot Hall til en endestasjon omtrent en halv mil unna. En taubane ble laget ved Broseley i Shropshire en tid før 1604. Denne fraktet kull for James Clifford fra gruvene hans ned til elven Severn for å bli lastet på lektere og fraktet til byer ved elvebredden. Wollaton Wagonway, fullført i 1604 av Huntingdon Beaumont, har noen ganger feilaktig blitt sitert som den tidligste britiske jernbanen. Den løp fra Strelley til Wollaton nær Nottingham.
The Middleton Railway in Leeds, which was built in 1758, later became the world's oldest operational railway (other than funiculars), albeit now in an upgraded form. In 1764, the first railway in America was built in Lewiston, New York.
Innføringen av dampmaskiner for å drive masluft til masovner førte til en stor økning i britisk jernproduksjon etter midten av 1750-årene.
På slutten av 1760-tallet begynte Coalbrookdale Company å feste plater av støpejern til den øvre overflaten av treskinner, noe som økte deres holdbarhet og bæreevne. Først kunne bare ballongløkker brukes til å snu vogner, men senere ble det introdusert bevegelige punkter som gjorde det mulig å lage forbipasserende løkker.
Et system ble introdusert der uflensede hjul kjørte på L-formede metallplater - disse ble kjent som plateways. John Curr, en Sheffield colliery manager, oppfant denne flensede skinnen i 1787, selv om den nøyaktige datoen for dette er omstridt. Plateskinnen ble tatt opp av Benjamin Outram for vognbaner som betjener kanalene hans, og produserte dem ved hans Butterley jernverk. I 1803 åpnet William Jessop Surrey Iron Railway, en dobbeltsporet plateway, noen ganger feilaktig sitert som verdens første offentlige jernbane, i Sør-London.
I 1789 hadde William Jessop introdusert en form for jernkantskinne og flensede hjul for en utvidelse til Charnwood Forest Canal ved Nanpantan, Loughborough, Leicestershire. I 1790 begynte Jessop og hans partner Outram å produsere kantskinner.
Jessop ble partner i Butterley Company i 1790. Den første offentlige kantveien (dermed også den første offentlige jernbanen) som ble bygget var Lake Lock Rail Road i 1796. Selv om hovedformålet med linjen var å frakte kull, fraktet den også passasjerer. Disse to systemene for å konstruere jernjernbaner, "L" plateskinnen og den glatte kantskinnen, fortsatte å eksistere side om side inn på begynnelsen av 1800-tallet. Det flensede hjulet og kantskinnen beviste etter hvert sin overlegenhet og ble standarden for jernbaner.
Støpejern var ikke et tilfredsstillende materiale for skinner fordi det var sprøtt og gikk i stykker under tung belastning. Smijernsskinnen, oppfunnet av John Birkinshaw i 1820, løste disse problemene. Smijern (vanligvis bare referert til som "jern") var et duktilt materiale som kunne gjennomgå betydelig deformasjon før det gikk i stykker, noe som gjorde det mer egnet for jernskinner. Men smijern var dyrt å produsere inntil Henry Cort patenterte puddlingsprosessen i 1784. I 1783 patenterte Cort også valseprosessen, som var 15 ganger raskere til å konsolidere og forme jern enn å hamre. Disse prosessene reduserte kostnadene ved å produsere jern- og jernskinner betydelig. Den neste viktige utviklingen innen jernproduksjon var varmblåsing utviklet av James Beaumont Neilson (patentert 1828), som betydelig reduserte mengden koks (drivstoff) eller trekull som var nødvendig for å produsere råjern. Smijern var et mykt materiale som inneholdt slagg eller slagg. Mykheten og slagg hadde en tendens til å gjøre jernskinner forvrengte og delaminere, og de varte vanligvis mindre enn 10 år i bruk, og noen ganger så lite som ett år under høy trafikk. Alle disse utviklingene i produksjonen av jern førte til slutt til erstatning av kompositt tre/jernskinner med overlegne skinner av jern.
Innføringen av Bessemer-prosessen, som gjorde det mulig å lage stål billig, førte til epoken med stor utvidelse av jernbaner som begynte på slutten av 1860-tallet. Stålskinner varte flere ganger lenger enn jern. Stålskinner gjorde tyngre lokomotiv mulig, noe som muliggjorde lengre tog og forbedret produktiviteten til jernbaner. Bessemer-prosessen introduserte nitrogen i stålet, noe som førte til at stålet ble sprøtt med alderen. Ovnen med åpen ild begynte å erstatte Bessemer-prosessen mot slutten av 1800-tallet, og forbedret stålkvaliteten og reduserte kostnadene ytterligere. Stål erstattet fullstendig bruken av jern i skinner, og ble standard for alle jernbaner. I følge Ozyuksel var skinnene en av de viktigste initiativtakerne til utvidelsen av stålindustrien. 600 000 mennesker over hele verden jobbet i jernbaneindustrien i 1907.
James Watt, en skotsk oppfinner og maskiningeniør, forbedret Thomas Newcomens dampmaskin, som tidligere hadde blitt brukt til å pumpe vann fra gruver. Watt utviklet en stempelmotor i 1769, i stand til å kjøre sykkel. Selv om Watts motor drev bomullsmøller og forskjellige maskiner, var det en stor stasjonær motor. Det kunne ikke være annerledes: tilstanden til kjeleteknologi krevde bruk av lavtrykksdamp som virket på vakuumet i sylinderen; dette krevde en separat kondensator og luftpumpe. Etter hvert som kjeledesignet ble forbedret, undersøkte Watt imidlertid bruken av høytrykksdamp som virket direkte på stempelet. Dette økte muligheten for en mindre motor som kunne brukes til å drive et kjøretøy, og i 1784 patenterte han et design for et damplokomotiv. Hans ansatte William Murdoch produserte en fungerende modell av en selvgående dampbil det året.
Den første fullt funksjonelle jernbanen damplokomotiv ble bygget i Storbritannia i 1804 av Richard Trevithick, en britisk ingeniør født i Cornwall. Denne brukte høytrykksdamp for å drive motoren i et enkelt slag. Transmisjonssystemet brukte et stort svinghjul for å balansere virkningen av stempelstangen. Den 18. februar 1804 fant verdens første damptog sted da Trevithicks navnløse damplokomotiv trakk et tog langs Penydarren jernverks trikkelinje nær Merthyr Tydfil i Sør-Wales. Trevithick demonstrerte senere et lokomotiv som kjørte på et stykke sirkelbane i Bloomsbury, London, Catch Me Who Can, men han kom aldri lenger enn til forsøksstadiet med jernbanelokomotiver, ikke minst fordi motorene hans var for tunge for støpejernsplatespor. deretter i bruk.
Det første kommersielt vellykkede damplokomotivet var Matthew Murrays Salamanca-stativlokomotiv bygget for Middleton Railway i Leeds i 1812. Dette to-sylindrede lokomotivet var ikke tungt nok til å bryte kantskinnen og løste adhesjonsproblemet ved å bruke et tannhjul med tenner støpt på siden av en av skinnene. Det var også den første tannhjulsbanen. Dette ble fulgt i 1813 av Puffing Billy-lokomotivet bygget av Christopher Blackett og William Hedley for Wylam Colliery Railway, det første vellykkede lokomotivet som utelukkende kjørte på vedheft. Dette ble oppnådd ved å fordele vekten mellom flere hjul. Puffing Billy er nå utstilt på Science Museum i London, noe som gjør det til det eldste eksisterende lokomotivet.
I 1814 overtalte George Stephenson, inspirert av de tidlige lokomotivene til Trevithick, Murray og Hedley, lederen av Killingworth-kullet hvor han jobbet for å la ham bygge en dampdrevet maskin. Stephenson spilte en nøkkelrolle i utviklingen og utbredt bruk av damplokomotivet. Hans design forbedret arbeidet til tidligere pionerer betydelig. Han bygde Blücher-lokomotivet, også et vellykket flenslokomotiv. I 1825 bygde han Locomotion-lokomotivet for Stockton og Darlington Railway i det nordøstlige England, som ble verdens første offentlige dampjernbane, selv om den brukte både heste- og dampkraft på forskjellige linjer. I 1829 bygde han Rocket-lokomotivet som deltok i og vant Rainhill Trials. Denne suksessen førte til at Stephenson etablerte selskapet sitt som den ledende byggherren av damplokomotiver for jernbaner i Storbritannia og Irland, USA og store deler av Europa. Den første offentlige jernbanen som brukte et enkelt damplokomotiv i hele varigheten var Liverpool og Manchester Railway, bygget i 1830.
Det første kjente elektriske lokomotivet ble bygget i 1837 av kjemikeren Robert Davidson fra Aberdeen, Skottland, og ble drevet av galvaniske celler (batterier). Det var også det eldste batteridrevne elektriske lokomotivet. Davidson bygde senere et større lokomotiv ved navn Galvani, utstilt på Royal Scottish Society of Arts Exhibition i 1841. Det syv tonn tunge kjøretøyet hadde to direktedrevne reluktansmotorer, med faste elektromagneter som virket på jernstenger festet til en tresylinder på hver aksel. og enkle kommutatorer. Den trakk en last som veide seks tonn med en hastighet på fire miles per time (6 kilometer i timen) i en avstand på en og en halv miles (2,4 kilometer). Den ble testet på Edinburgh og Glasgow Railway i september året etter, men begrenset strøm fra batteriene forhindret generell bruk. Den ble ødelagt av jernbanearbeidere som så den som en trussel mot jobbsikkerheten deres. Tidlige eksperimenter med jernbaneelektrifisering ble utført av den ukrainske ingeniøren Fjodor Pirotsky. I 1875 lot han kjøre elektrisk drevne jernbanevogner på Miller Line mellom Sestroretsk og Beloostrov. I løpet av september 1880 satte Pirotsky en elektrisk trikk i drift i St. Petersburg, som han hadde ombygd fra en toetasjes hestetrukket trikk. Selv om Pirotskys eget trikkeprosjekt ikke ble videreutviklet, stimulerte eksperimentet og arbeidet hans på dette området verdensomspennende interesse for elektriske trikker. Carl von Siemens møtte Pirotsky og studerte nøye utstillinger av arbeidet hans. Like etter, i 1881, begynte Siemens-brødrene (Carl og Werner) kommersiell produksjon av sitt eget design av elektriske trikker.
Werner von Siemens demonstrerte en elektrisk jernbane i 1879 i Berlin. En av de første elektriske trikkelinjene i verden, Gross-Lichterfelde Tramway, åpnet i Lichterfelde nær Berlin, Tyskland, i 1881. Den ble bygget av Siemens. Trikken kjørte på 180 Volt DC, som ble drevet av kjøreskinnene. I 1891 ble linjen utstyrt med luftledninger og linjen ble utvidet til Berlin-Lichterfelde West stasjon. Volk's Electric Railway åpnet i 1883 i Brighton, England. Jernbanen er fortsatt i drift, noe som gjør den til den eldste fungerende elektriske jernbanen i verden. Også i 1883 ble Mödling og Hinterbrühl trikkevei nær Wien, Østerrike, åpnet. Det var den første trikkelinjen i verden i vanlig drift drevet av en kontaktledning. Fem år senere ble elektriske traller først introdusert i USA i 1888 på Richmond Union Passenger Railway, med utstyr designet av Frank J. Sprague.
Den første bruken av elektrifisering på en hovedlinje var på en fire mils seksjon av Baltimore Belt Line i Baltimore og Ohio Railroad (B&O) i 1895, som koblet hoveddelen av B&O til en ny linje til New York City gjennom en serie tunneler rundt kantene av Baltimore sentrum. Elektrisitet ble raskt den foretrukne kraftkilden for T-baner, hjulpet av oppfinnelsen av Spragues togkontrollsystem med flere enheter i 1897. På begynnelsen av 1900-tallet ble de fleste gatejernbaner elektrifisert.
Det første praktiske elektriske AC-lokomotivet ble designet av Charles Brown, som da jobbet for Oerlikon i Zürich. I 1891 demonstrerte Brown langdistansekraftoverføring ved bruk av trefaset vekselstrøm mellom et vannkraftverk i Lauffen am Neckar og Frankfurt am Main West over en avstand på 280 km. Ved å bruke erfaring oppnådd mens han jobbet for Jean Heilmann med dampelektriske lokomotivdesigner, oppdaget Brown at trefasemotorer hadde et høyere effekt-til-vekt-forhold enn likestrømsmotorer og, på grunn av fraværet av en kommutator, var lettere å produsere. og vedlikeholde. Imidlertid var de mye større enn datidens likestrømsmotorer og kunne ikke monteres i boggier under gulv: de kunne bare transporteres inne i lokomotivkroppen. I 1894 utviklet den ungarske ingeniøren Kálmán Kandó en ny type 3-fase asynkrone elektriske trekkmotorer og generatorer for elektriske lokomotiver. Kandós design fra tidlig 1894 ble først brukt i en kort trefaset vekselstrømtrikk i Evian-les-Bains (Frankrike), som ble bygget mellom 1896 og 1898. I 1896 installerte Oerlikon det første kommersielle eksemplet på systemet på en trikk i Lugano. Hvert 30-tonns lokomotiv hadde to 110 kW (150 hk) motorer drevet av trefase 750 V 40 Hz forsynt fra en dobbel luftledning. Trefasemotorer kjører med konstant hastighet og gir regenerativ bremsing og er egnet for bratte spor. De første trefaselokomotivene for hovedlinjen ble levert av Brown (den gang i samarbeid med Walter Boveri) i 1899 for den 40. km av Burgdorf–Thun-linjen, Sveits.
Italienske jernbaner var de første i verden som introduserte elektrisk trekkraft langs hele lengden av en hovedlinje, ikke bare et kort avsnitt. Den 106 km lange Ferrovia della Valtellina-linjen ble åpnet 4. september 1902, designet av Kandó og teamet fra Ganz-fabrikken. Det elektriske systemet var trefaset ved 3 kV 15 Hz I 1918 Kandó oppfant og utviklet en roterende faseomformer som lar elektriske lokomotiver bruke trefasemotorer mens de drives av en enkelt kontaktledning som bærer den enkle industrielle frekvensen (50 Hz) enfase vekselstrøm til høyspentnettene. Et betydelig bidrag til den bredere bruken av AC-trekk kom fra SNCF i Frankrike etter andre verdenskrig. Selskapet gjennomførte tester ved 50 Hz og satte det som standard. Etter vellykkede tester av SNCF ble 50 Hz (nå også kalt industriell frekvens) tatt i bruk som standard for hovedlinjer over hele verden.
Et gassturbinlokomotiv ble patentert i 1861 av Marc Antoine Francois Mennons (britisk patent nr. 1633). Et gassturbinlokomotiv er en type jernbanelokomotiv der primusmotoren er en gassturbin. Det er utviklet flere typer gassturbinlokomotiver, hovedsakelig forskjellige i måten mekanisk kraft overføres til drivhjulene (driverne). Et gassturbintog består typisk av to motorvogner (en i hver ende av toget), og en eller flere mellomliggende personvogner. Turbin-elektriske transmisjoner brukes til å drive både gassturbinlokomotiver (sjelden) og krigsskip.
Et gassturbinlokomotiv er et forbrenningsmotorlokomotiv som består av en gassturbin. ICE-motorer krever en girkasse for å drive hjulene. Motoren må få fortsette å gå når lokomotivet er stoppet.
Gassturbin-mekaniske lokomotiver bruker en mekanisk transmisjon for å levere kraften fra gassturbiner til hjulene. Et gassturbinlokomotiv ble patentert i 1861 av Marc Antoine Francois Mennons (britisk patent nr. 1633). Det er ingen bevis for at lokomotivet faktisk ble bygget, men designet inkluderer de essensielle egenskapene til gassturbinlokomotiver bygget på 1900-tallet, inkludert kompressor, forbrenningskammer, turbin og luftforvarmer. I 1952 leverte Renault en prototype fireakslet 1.150 hk gassturbin-mekanisk lokomotiv utstyrt med Pescara "fri turbin" gass- og trykkluftproduserende system, i stedet for en koaksial flertrinnskompressor integrert i turbinen. Denne modellen ble etterfulgt av et par seksakslede 2400 hk lokomotiver med to turbiner og Pescara-mater i 1959. Flere lignende lokomotiver ble bygget i USSR av Kharkov Locomotive Works.
Gassturbin-elektriske lokomotiver, bruker en gassturbin til å drive en elektrisk generator eller dynamo som produserte elektrisk strøm driver trekkmotoren som driver hjulene. I 1939 bestilte de sveitsiske føderale jernbanene Am 4/6, en GTEL med 1.620 kW (2.170 hk) maksimal motoreffekt fra Brown Boveri. Den sto ferdig i 1941, og gjennomgikk deretter testing før den gikk inn i vanlig tjeneste. Am 4/6 var den første gassturbinen – elektrisk lokomotiv. British Rail 18000 ble bygget av Brown Boveri og levert i 1949. British Rail 18100 ble bygget av Metropolitan-Vickers og levert i 1951. Et tredje lokomotiv, British Rail GT3, ble konstruert i 1961. Union Pacific kjørte en stor flåte med turbin- drevne godslokomotiver som startet på 1950-tallet. Disse ble mye brukt på langdistanseruter, og var kostnadseffektive til tross for deres dårlige drivstofføkonomi på grunn av deres bruk av "rester" drivstoff fra petroleumsindustrien. På deres høyde anslo jernbanen at de drev omtrent 10% av Union Pacifics godstog, en mye bredere bruk enn noe annet eksempel på denne klassen.
En gassturbin gir noen fordeler fremfor en stempelmotor. Det er få bevegelige deler, noe som reduserer behovet for smøring og potensielt reduserer vedlikeholdskostnadene, og kraft-til-vekt-forholdet er mye høyere. En turbin med en gitt effekt er også fysisk mindre enn en like kraftig stempelmotor, noe som gjør at et lokomotiv kan være veldig kraftig uten å være unormalt stort. En turbins effekt og effektivitet faller imidlertid dramatisk med rotasjonshastigheten, i motsetning til en stempelmotor, som har en relativt flat kraftkurve. Dette gjør GTEL-systemer først og fremst nyttige for langdistanse høyhastighetsløp. Det var også et problem at gassturbin-elektriske lokomotiver laget mye støy.
Et gassturbin-elektrisk lokomotiv (GTEL) er et lokomotiv som bruker en gassturbin for å drive en elektrisk generator eller generator, som produserer en elektrisk strøm som brukes til å drive trekkmotors. Denne typen lokomotiv ble først eksperimentert med under Andre verdenskrig, men nådde sitt høydepunkt på 1950- til 1960-tallet. Få lokomotiver bruker dette systemet i dag.
En GTEL bruker en turboelektrisk drivlinje der en turboshaft motor driver den elektriske generatoren eller dynamoen via et system med gears. Den elektriske strømmen fordeles for å drive trekkmotorene som driver lokomotivet. Generelt sett er systemet veldig likt en konvensjonell diesel–elektrisk, med den store dieselmotoren erstattet med en mindre gassturbin med tilsvarende kraft.
Union Pacific opererte den største flåten av slike lokomotiver av noen jernbane i verden, og var den eneste jernbanen som brukte dem til å frakte gods. De fleste andre GTEL-er er bygget for små passasjertog, og bare noen få har sett noen reell suksess i den rollen. Med en økning i drivstoff kostnader (som til slutt førte til oljekrisen i 1973), ble gassturbinlokomotiver uøkonomiske i drift, og mange ble tatt ut av drift. Union Pacifics lokomotiver krevde også mer vedlikehold enn opprinnelig forventet, på grunn av tilsmussing av turbinbladene av Bunker C olje brukt som drivstoff.
Canadian National Railways (CN) var en av operatørene av Turbo, som ble sendt videre til Via Rail. De opererte på den store ruten Toronto–Montreal mellom 1968 og 1982, da de ble erstattet av LRC.
I 2002 kunngjorde Bombardier Transportation lanseringen av JetTrain, et høyhastighetstogsett bestående av vippevogner og et lokomotiv drevet av en Pratt & Whitney turboakselmotor. Det ble fremsatt forslag om å bruke togene til Quebec City – Windsor, Orlando – Miami og i Alberta, Texas, Nevada og Storbritannia.
Én prototype ble bygget og testet, men ingen JetTrainer er ennå solgt for service. Imidlertid ble det aldri noe av noen av disse forslagene, og JetTrain forsvant i hovedsak, og ble erstattet av Bombardier Zefiro-linjen med konvensjonelt drevne høyhastighets- og veldig høyhastighetstog. JetTrain vises ikke lenger på noen av Bombardiers nåværende nettsider eller reklamemateriell, selv om det fortsatt kan finnes på eldre nettsider som har Canadair-logoene.
Den første TGV-prototypen, TGV 001, ble drevet av en gassturbin, men høye oljepriser førte til endringen til elektriske luftledninger for kraftforsyning. Imidlertid ble to store klasser av gassturbindrevne intercity-jernbanevogner konstruert på begynnelsen av 1970-tallet (ETG og RTG) og ble brukt mye frem til rundt 2000.
SNCF (French National Railways) brukte en rekke gassturbintogsett, kalt Turbotrain, i ikke-elektrifisert territorium. Disse besto typisk av en motorbil i hver ende med tre biler mellom seg. Turbotrain var i bruk frem til 2005. Etter pensjonering ble fire sett solgt for videre bruk i Iran.
To gassturbin-elektriske lokomotivtyper ble testet i Sovjetunionen. Testprogrammet begynte i 1959 og varte på begynnelsen av 1970-tallet. G1-01 frakt GTEL, produsert av Kolomna Locomotive Works, var ment å bestå av to lokomotiver av et CC-hjularrangement, men bare en seksjon ble bygget. GP1 passasjerlokomotivet var et lignende design med karosseri av TEP60 diesellokomotivet, også med et C-C hjularrangement, introdusert til testprogrammet i 1964. To enheter ble bygget av Kolomna Works, GP1-0001 og GP1-0002, som også ble brukt i rutetrafikk med passasjertog. Begge typene hadde en maksimal effekt på 2.600 kW (3.500 hk).
En annen sovjetisk gassturbin-hydraulisk godslokomotiv type GT101 ble utviklet og produsert i 1960 av Luhansk Locomotive Works. I likhet med G1-lokomotivet var det ment å bestå av to seksjoner av et C-C-hjularrangement, men bare en seksjon ble bygget. Denne seksjonen var utstyrt med fire frie stempelgassgeneratorer og gassturbin med en maksimal effekt på 2200 kW (3000 hk), og en hydraulisk girkasse. I motsetning til andre lokomotiver var det ikke i vanlig tjeneste.
I 2006 introduserte Russian Railways GEM-10 switcher GTEL. Turbinen går på flytende naturgass (LNG) og har en maksimal effekt på 1000 kW (1300 hk). GEM-10 har et C-C hjularrangement. TGEM10-0001, som bruker samme turbin og drivstoff som GEM-10, er en to-enhets (ku-kalv) switcher GTEL med et B-B+B-B hjularrangement. Slaveenheten til dette lokomotivet brukes som drivstofftender med komprimert naturgass (CNG) og har ikke en drivkraft, så trekkmotorene drives av hovedseksjonen. Turbinen til dette lokomotivet har også en maksimal effekt på 1000 kW (1300 hk).
GT1-001 frakt GTEL, gjenoppbygd fra et VL15 elektrisk lokomotiv i 2006 og introdusert i 2007, kjører på LNG og har en maksimal effekt på 8.300 kW (11.100 hk).
Den ene seksjonen bærer LNG-tanken og den andre rommer turbinen med elektrisk kraftproduksjon, og begge seksjonene har trekkmotorer og førerhus. Lokomotivet har et B-B-B+B-B-B hjularrangement, og opptil tre GT1-lokomotiver kan kobles sammen. 23. januar 2009 gjennomførte GT1-001 en testkjøring med et 159-vogntog som veide 15 000 tonn (14 800 lange tonn; 16 500 korte tonn); ytterligere tungtransporttester ble utført i desember 2010. I en testkjøring utført i september 2011 trakk lokomotivet 170 godsvogner som veide 16 000 tonn (15 700 lange tonn; 17 600 korte tonn). I 2012 ble hjelpedieselmotoren som ble brukt til skifteoperasjoner erstattet med en akkumulator, og lokomotivet ble omdøpt til GT1h (hvor 'h' står for hybrid). GT1h-001 forble en prototype og gikk aldri i produksjon.
GT1h-001s etterfølger er GT1h-002. Til tross for samme typebetegnelse, har dette lokomotivet en fundamentalt forskjellig design med et (B-B)-(B-B)+(B-B)-(B-B) hjularrangement, avledet fra TEM7 diesellokomotivet, og det nye karosseriet med åpen LNG-tank, avledet fra karosseriet til det elektriske lokomotivet 2ES6. Denne serietypen har en maksimal effekt på 8 500 kW (11 400 hk). Begge GT1h-lokomotivene er i drift i Egorshino i Ural-regionen.
To gassturbinlokomotiver av ulik design, 18000 og 18100, ble bestilt av Great Western Railway (GWR), men ferdigstilt for de nylig nasjonaliserte British Railways.
British Rail 18000 ble bygget av Brown Boveri og levert i 1949. Det var en 1840 kW (2470 hk) GTEL, bestilt av GWR og brukt til ekspresspassasjertjenester.
British Rail 18100 ble bygget av Metropolitan-Vickers og levert i 1951. Den hadde en gassturbin av flytypen på 2,2 MW (3000 hk). Dens maksimale hastighet var 90 miles per time (140 km/t).
Et tredje lokomotiv, GT3, ble konstruert i 1961. Selv om det ble bygget av English Electric, som hadde vært banebrytende for elektrisk transmisjon med LMS 10000 lokomotiver, brukte dette en turbin-mekanisk transmisjon. British Rail APT-E, prototypen til Advanced Passenger Train, var turbindrevet. I likhet med den franske TGV, brukte senere modeller en alternativ elektrisk drivlinje. Dette valget ble tatt fordi British Leyland, turbinleverandøren, sluttet å produsere modellen som ble brukt i APT-E, etter å ha mistet interessen for gassturbinteknologi etter oljekrisen på 1970-tallet.
I 1939 bestilte Swiss Federal Railways en GTEL med en 1 620 kW (2 170 hp) maksimal motoreffekt fra Brown Boveri. Den sto ferdig i 1941, og gjennomgikk deretter testing før den gikk inn i vanlig tjeneste. Am 4/6 var verdens første gassturbin-elektriske lokomotiv. Det var først og fremst ment å fungere lette, raske passasjertog på ruter som normalt håndterer utilstrekkelig trafikk til å rettferdiggjøre elektrifisering.
ALCO-GE bygde en prototype oljefyrt gassturbin-elektrisk lokomotiv i 1948, med et B-B-B-B hjularrangement. Etter demonstrasjonskjøringer ble det kjøpt opp av Union Pacific, som søkte et kraftigere alternativ til diesel for transkontinentale tog.
UP drev en flåte på 55 turbindrevne godslokomotiver fra begynnelsen av 1950-tallet, alle produsert av Alco-GE. Første- og andregenerasjonsversjonene delte samme hjularrangement som prototypen; tredje generasjons versjon var C-C-typer. Alle ble mye brukt på langdistanseruter, og var kostnadseffektive til tross for deres dårlige drivstofføkonomi, på grunn av deres bruk av "rester" drivstoff fra petroleumsindustrien. På deres høyde anslo jernbanen at de drev omtrent 10% av Union Pacifics godstog, en mye bredere bruk enn noe annet eksempel på denne klassen. Ettersom det ble funnet andre bruksområder for disse tyngre petroleumsbiproduktene, spesielt for plast, økte kostnadene for Bunker C-drivstoffet inntil enhetene ble for dyre i drift og de ble trukket ut av drift i 1969.
I april 1950 fullførte Baldwin og Westinghouse et eksperimentelt 4000 hk (3000 kW) turbinlokomotiv, #4000, kjent som Blue Goose, også ved bruk av B-B-B-B-hjularrangementet. Lokomotivet brukte to 2000 hk (1500 kW) turbinmotorer, var utstyrt for oppvarming av passasjertog med en dampgenerator som utnyttet avløpsvarmen fra høyre turbin, og var giret for 100 miles per time (160 km/t). Mens den ble demonstrert med suksess i både frakt- og passasjertjeneste på PRR, MKT og CNW, fulgte ingen produksjonsordrer, og den ble skrotet i 1953.
På 1960-tallet bygde United Aircraft Turbo passasjertog, som ble testet av Pennsylvania Railroad og senere brukt av Amtrak og Via Rail. Via forble i drift inn på 1980-tallet og hadde utmerket vedlikeholdsrekord i denne perioden, men ble til slutt erstattet av LRC i 1982. Amtrak kjøpte to forskjellige typer turbindrevne togsett, som begge ble kalt Turboliner. Settene av den første typen var like i utseende som SNCFs T 2000 Turbotrain, selv om overholdelse av FRA sikkerhetsforskrifter gjorde dem tyngre og tregere enn de franske togene. Ingen av de første type turboliner forblir i drift. Amtrak la også til en rekke lignende navngitte Rohr Turboliner (eller RTL) til sin liste. Det var planer om å gjenoppbygge disse som RTL III-er, men dette programmet ble kansellert. Enhetene som eies av staten New York ble solgt for skrot, og de tre gjenværende RTL-togsettene er lagret i North Brunswick, New Jersey og New Haven, Connecticut.
I 1966 testet Long Island Rail Road en eksperimentell gassturbinvogn (nummerert GT-1), drevet av to Garrett-turbinmotorer. Denne bilen var basert på en Budd Pioneer III-design, med girkasser som ligner på Budds RDC-er fra 1950-tallet. Bilen ble senere modifisert (som GT-2) for å legge til muligheten til å kjøre på elektrisk tredje skinne også.
I 1977 testet LIRR åtte flere gassturbin-elektriske/elektriske dual-mode jernbanevogner, i et eksperiment sponset av USDOT. Fire av disse bilene hadde GE-designede drivlinjer, mens de fire andre hadde drivlinjer designet av Garrett (fire biler til hadde blitt bestilt med GM/Allison drivlinjer, men ble kansellert). Disse bilene lignet LIRRs M1 EMU-biler i utseende, med tillegg av trinnbrønner for lasting fra lavtliggende plattformer. Bilene led av dårlig drivstofføkonomi og mekaniske problemer, og ble tatt ut av drift etter kort tid. De fire GE-drevne bilene ble konvertert til M1 EMUer og Garrett-bilene ble skrotet.
I 1997 inviterte USAs Federal Railroad Administration (FRA) til en anbudskonkurranse om å utvikle høyhastighetslokomotiver for ruter utenfor Nordøstkorridoren der elektrifisering ikke var økonomisk. Bombardier Ltd, ved anlegget i Plattsburg, N.Y. hvor Acela ble produsert, utviklet en prototyp (JetTrain) som kombinerte en Pratt & Whitney Canada PW100 gassturbin og en dieselmotor med en enkelt girkasse som driver fire trekkmotorer identiske med de i Acela. Dieselen ga hodekraft og trekkraft med lav hastighet, og turbinen ble ikke startet før etter at den forlot stasjonene. Prototypen ble ferdigstilt i juni 2000, og sikkerhetstesting ble utført på FRAs Pueblo, CO testbane som startet sommeren 2001. En maksimal hastighet på 156 miles per time (251 km/t) ble nådd. Prototypen ble deretter tatt med på en omvisning på potensielle nettsteder for høyhastighetstjeneste, men ingen tjeneste har ennå begynt.
Noen lokomotiver, hovedsakelig i Frankrike og Italia, kjørte på en Tre-gassgenerator.
Et turbojettog er et tog drevet av turbojetmotorer. Som et jetfly, men i motsetning til et gassturbinlokomotiv, drives toget frem av motorenes jettrykk i stedet for av hjulene. Bare en håndfull jetdrevne tog er bygget, for eksperimentell forskning på høyhastighetstog.
Turbojet-motorer er bygget med motoren integrert i en jernbanevogn som kombinerer både fremdrift og passasjerinnkvartering i stedet for som separate lokomotiver som frakter passasjerbusser. Siden turbojetmotorer er mest effektive ved høye hastigheter, har den eksperimentelle forskningen fokusert på applikasjoner for høyhastighets passasjertjenester, snarere enn de tyngre togene (med hyppigere stopp) som brukes til godstjenester.
I 1970 utviklet forskere i USSR turbojettoget High-speed Laboratory Railcar [ru] (SVL). SVL var i stand til å nå en hastighet på 250 kilometer i timen (160 mph). Forskerne plasserte jetmotorer på en ER22-vogn, vanligvis en del av et elektrisk drevet tog med flere enheter. SVL hadde en masse på 54,4 tonn (inkludert 7,4 tonn drivstoff) og var 28 meter (92 fot) lang. Hvis forskningen hadde vært vellykket, var det en plan om å bruke det turbojetdrevne kjøretøyet til å trekke en "russisk troika" ekspresstjeneste. Fra og med 2014 eksisterer toget fortsatt i en nedslitt og uvedlikeholdt tilstand, mens forskningsprosjektet har blitt hedret med et monument laget fra fronten av jernbanevognen, utenfor en jernbanevognfabrikk i Tver, en by i det vestlige Russland.
Det første forsøket på å bruke turbojetmotorer på en jernbane ble gjort i 1966 av New York Central Railroad (NYCR), et selskap med virksomhet i hele Great Lakes-regionen. De strømlinjeformet en Budd Rail Diesel Car, la til to General Electric J47-19 jetmotorer, og kalte den M-497 Black Beetle. Testing ble utført på en 25 mi (40 km) lengde av det vanlige NYCR-systemet - et praktisk talt pilrett oppsett av vanlig eksisterende bane mellom Butler, Indiana og Stryker, Ohio. Den 23. juli 1966 nådde toget en hastighet på 184 miles per time (296 km/t).
På begynnelsen av 1970-tallet utviklet U.S. Federal Railroad Administration Linear Induction Motor Research Vehicle (LIMRV), ment å teste bruken av lineære induksjonsmotorer. LIMRV var et spesialisert hjulkjøretøy som kjørte på standard spor. Hastigheten var begrenset på grunn av 6,4 mi (10,3 km) lengde på banen og kjøretøyets akselerasjonshastigheter. I et forskningsstadium ble det lagt til to Pratt & Whitney J52-jetmotorer for å drive LIMRV. Når LIMRV hadde akselerert til ønsket hastighet, ble motorene strupet tilbake slik at skyvekraften var lik motstanden. Den 14. august 1974, ved bruk av jetmotorene, oppnådde LIMRV en verdensrekordhastighet på 255,7 mph (411,5 km/t) for kjøretøy på konvensjonell jernbane.
Parafinlokomotiver bruker parafin som drivstoff. De var verdens første oljelokomotiver, før diesel og andre oljelokomotiver i noen år.
Det første kjente parafinskinnekjøretøyet var en draisin bygget av Gottlieb Daimler i 1887, for Daimler Parafin Railway. Dette var teknisk sett ikke et lokomotiv da det fraktet passasjerer og ikke fraktet andre gjenstander av rullende materiell. Et parafinlokomotiv ble bygget i 1894 av Priestman Brothers of Kingston upon Hull for bruk på Hull-brygger. Dette lokomotivet ble bygget ved hjelp av en 12 hk dobbeltvirkende marinemotor, som går med 300 rpm, montert på et 4-hjuls vognchassis. Den var bare i stand til å trekke en lastet vogn om gangen, på grunn av dens lave effekt, og var ingen stor suksess. Det første vellykkede parafinlokomotivet var "Lachesis" bygget av Richard Hornsby & Sons Ltd. og levert til Woolwich Arsenal jernbane i 1896. Selskapet bygget en serie parafinlokomotiver mellom 1896 og 1903, for bruk av det britiske militæret.
Divisjonen NAVFAC EXWC Base Support Vehicles and Equipment (BSVE) anskaffet nylig USAs marines første nye lokomotiver på fire tiår, og erstattet fem utdaterte diesellokomotiver med miljøvennlige elektromotoriske lokomotiver. En sjette er kjøpt inn og avventer konstruksjonsdesign. De nye lokomotivene ble kjøpt for 9 millioner dollar og vil redusere mengden petroleum (diesel) som brukes av den amerikanske marinen samtidig som de oppfyller føderale energisparingsmål fastsatt i Executive Orders, Energy Policy Act of 1992 (EPAct 1992), og Energy Independence and Security Act of 2007 (EISA 2007). Lokomotivene ble sendt til forskjellige lokasjoner, inkludert Crane, Ind., Earle, N.J. og Bremerton, Wash. De er en del av et forsøk på å bruke alternative drivstoffmetoder for tradisjonelle og utradisjonelle transportmåter som direkte støtte til marineaktiviteter på land og krav til krigsfly.
Det tidligste bensinlokomotivet i det vestlige USA ble bygget av Best Manufacturing Company i 1891 for San Jose og Alum Rock Railroad. Det var bare en begrenset suksess og ble returnert til Best i 1892.
I Storbritannia skal et bensin-mekanisk lokomotiv bygget av Maudslay Motor Company i 1902, for Deptford Cattle Market i London, angivelig ha vært det første bensindrevne lokomotivet som ga økonomisk gevinst til fabrikanten. Det var et 80 hk lokomotiv som brukte en 3-sylindret vertikal bensinmotor, med en to-trinns mekanisk girkasse. Det andre lokomotivet ble bygget av F.C. Blake of Kew i januar 1903 for Richmond Main Sewerage Board.
Selv om en rekke engangs- og småklasser bensinlokomotiver ble bygget før 1914, var det første verdenskrig som så introduksjonen av masseproduserte lokomotiver. I 1916 startet Motor Rail produksjonen av sine "Simplex" bensinlokomotiver, med 20-40 hk motorer og 4-hjuls mekanisk girkasse begynte å bli brukt på 600 mm sporvidde grøftjernbaner på Vestfronten (1. verdenskrig). Krigsavdelingen bestilte også store bensin-elektriske lokomotiver fra Dick, Kerr & Co. og britiske Westinghouse, som brukte en 45 hk Dorman 4JO firesylindret bensinmotor som drev en 30 kW likestrømsgenerator ved 1000 o/min.
I alt ble 1 216 bensin (petroleum)-mekaniske og 42 bensin-elektriske lokomotiver brukt i tjeneste av de allierte styrkene. Mange av disse bensinlokomotivene ble solgt som overskudd etter slutten av fiendtlighetene, og fikk arbeid på små industribaner. Motor Rail fortsatte å utvikle og produsere og utvikle designet i flere tiår.
Den vanligste typen bensindrevet (petroleumsdrevet) lokomotiv er bensin (petroleum)-mekaniske lokomotiver, som bruker mekanisk girkasse. De tidligste eksemplene på disse lokomotivene brukte en plate eller kjegle clutch og mekanisk girkasse som driver hovedakselen enten direkte via kjededrev eller ved bruk av vinkelgir.
Bensin-elektriske lokomotiver er bensinlokomotiver som bruker elektrisk transmisjon for å levere kraften til motoren til drivhjulene. Dette unngår behovet for girkasser ved å konvertere roterende mekanisk kraft til motoren til elektrisk energi med en dynamo, og deretter drive hjulene med flertrinns elektrisk trekkmotors. Dette gir jevnere akselerasjon da det unngår behovet for girskift, og kraftuttaket kan deles mellom flere motorer, noe som gir større trekkraftkontroll. Genereringsutstyret er imidlertid dyrere, tyngre og ofte mer komplisert å vedlikeholde enn mekanisk overføring.
Et bemerkelsesverdig tidlig bensin-elektrisk og petroleum-elektrisk lokomotiv ble bygget i 1913 for Minneapolis, St. Paul, Rochester og Dubuque Electric Traction Company. Den veide 60 tonn, ga 350 hk og kjørte gjennom et par boggier i et Bo-Bo-arrangement.
Divisjonen NAVFAC EXWC Base Support Vehicles and Equipment (BSVE) anskaffet nylig Sjøforsvarets første nye lokomotiver på fire tiår, og erstattet fem utdaterte diesellokomotiver med miljøvennlige elektromotoriske lokomotiver. En sjette er kjøpt inn og avventer konstruksjonsdesign. De nye lokomotivene ble kjøpt for 9 millioner dollar og vil redusere mengden petroleum (diesel) som brukes av den amerikanske marinen samtidig som de oppfyller føderale energisparingsmål fastsatt i Executive Orders, Energy Policy Act of 1992 (EPAct 1992), og Energy Independence and Security Act of 2007 (EISA 2007). Lokomotivene ble sendt til forskjellige lokasjoner, inkludert Crane, Ind., Earle, N.J. og Bremerton, Wash. De er en del av et forsøk på å bruke alternative drivstoffmetoder for tradisjonelle og utradisjonelle transportmåter som direkte støtte til marineaktiviteter på land og krav til krigsfly.
De tidligste registrerte eksemplene på en forbrenningsmotor for jernbanebruk inkluderte en prototype designet av William Dent Priestman, som ble undersøkt av Sir William Thomson i 1888 som beskrev den som en "[Priestmans' petroleumsmotor]. montert på en lastebil som er jobbet på en midlertidig linje med skinner for å vise tilpasningen av en petroleumsmotor for lokomotivformål." I 1894 ble en 20 hk (15 kW) toakslet maskin bygget av Priestman Brothers brukt på Hull Docks. I 1906 grunnla Rudolf Diesel, Adolf Klose og damp- og dieselmotorprodusenten Gebrüder Sulzer Diesel-Sulzer-Klose GmbH for å produsere dieseldrevne lokomotiver. Sulzer hadde produsert dieselmotorer siden 1898. De prøyssiske statsjernbaner bestilte et diesellokomotiv fra selskapet i 1909. Verdens første dieseldrevne lokomotiv ble kjørt sommeren 1912 på jernbanen Winterthur–Romanshorn i Sveits, men var ikke et lokomotiv. kommersiell suksess. Lokomotivvekten var 95 tonn og effekten var 883 kW med en makshastighet på 100 km/t. Små antall prototype diesellokomotiver ble produsert i en rekke land gjennom midten av 1920-tallet.
Et betydelig gjennombrudd skjedde i 1914, da Hermann Lemp, en elektrisk ingeniør fra General Electric, utviklet og patenterte et pålitelig elektrisk kontrollsystem for likestrøm (påfølgende forbedringer ble også patentert av Lemp). Lemps design brukte en enkelt spak for å kontrollere både motor og generator på en koordinert måte, og var prototypen for alle diesel-elektriske lokomotivkontrollsystemer. I 1914 ble verdens første funksjonelle diesel-elektriske jernbanevogner produsert for Königlich-Sächsische Staatseisenbahnen (Royal Saxon State Railways) av Waggonfabrik Rastatt med elektrisk utstyr fra Brown, Boveri & Cie og dieselmotorer fra sveitsiske Sulzer AG. De ble klassifisert som DET 1 & DET 2. Den første vanlige bruken av diesel-elektriske lokomotiver var i switching (shunter) applikasjoner. General Electric produserte flere små koblingslokomotiver på 1930-tallet (den berømte "44-tonner"-svitsjen ble introdusert i 1940) Westinghouse Electric og Baldwin samarbeidet for å bygge koblingslokomotiver som startet i 1929.
I 1929 ble Canadian National Railways den første nordamerikanske jernbanen som brukte diesel i hovedlinjetjeneste med to enheter, 9000 og 9001, fra Westinghouse.
Den første prototype, nummereret 8000, en 2-8-2 fra Vorishilovgrad-værket, havde to par udvendige dobbeltvirkende modstående stempler; da dieselkraften blev startet, ved omkring 20 km/t (12 mph), blev dieselbrændstof sprøjtet ind i den midterste del mellem stemplerne, som dermed blev kompressionstændingskammeret, mens de ydre ender af cylindrene fortsatte med at modtage damp i normal måde. Selvom enheden forblev i passagertrafik, med mellemrum, indtil 1946, hvor den blev testet igen. Den blev lagt på lager i 1948. Den blev ikke betragtet som en succes, da dens 25-tons akseltryk var for høj, den kørte hårdt på skinnerne og var tilbøjelig til at knække cylindre.
TP1-1, den andre prototypen (illustrert til høyre), under navnet Сталинец (Stalinets), var en førerhus-foroverkondenserende 2-10-2 fra Kolomna-verkene, brukt gass produsert fra et antrasittkullanlegg i anbudet for å drivstoff dens gnisttennende forbrenningssylindre, sammen med antrasitt pulverisert i gassifiseringsanlegget for å varme opp kjelen. Det var totalt åtte stempler i fire sylindre i en konfigurasjon med motsatt stempel; to dampflasker og to kullgassflasker. Det ble rapportert å bare ha fungert som det skal ved hastigheter på 25–30 km/t og lavere, da å reise raskere i omtrent 10–15 minutter ville føre til at gassblandingen forbrennes for tidlig når den kommer inn i forbrenningskammeret. Problemer ble angivelig løst innen 1941, men prosjektet ble forlatt under Operasjon Barbarossa og utbruddet av andre verdenskrig på sovjetisk territorium.
Nummer 8001, det tredje eksperimentet, også kalt Сталинец, var en enhet utviklet fra det forrige Voroshilovgrad-designet i 1946. Det var også en 2-10-2-konfigurasjon og hadde senterrommet i sylindrene, mellom de motsatte stemplene, beregnet på å kombinere kompresjonstenning og dampekspansiv arbeider i samme kammer. Det var angivelig nesten en fullstendig katastrofe og ble lagret i 1948.
I 1925 oppnådde Jakob Buchli fra Sveits amerikansk patent 1559548 for et kombinert lokomotiv med damp- og forbrenningsmotor. Dette skilte seg fra Kitson-Still-systemet ved at det ikke var spillvarmegjenvinning og damp- og forbrenningsmotorene hadde separate sylindre (vertikalt montert i anbudet), men begge drev de samme trekkhjulene. Buchli spesifiserte at "... dampgeneratoren er støttet på ett kjøretøy ... og damp- og forbrenningsmotorsylindere sammen med deres drivverk bæres av en separat lastebil eller kjøretøy". Hans forslag var at «dampgeneratorkjøretøyet» skulle være i form av en tradisjonell damplokomotivkjele med førerhus, men uten stempler. Et "fleksibelt rør" ville føre damp til stemplene i den "løsbart koblede ... lastebilen" (mør). Hans påståtte fordeler var den reduserte kompleksiteten til et kombinert transmisjonssystem, den forbedrede komforten til operatørene som ble separert fra drivsylindrene og de forskjellige vedlikeholdskravene til damp og diesel (som for eksempel utvasking av kjele) ble lettere tilpasset når enhetene var avtakbare. Det er ikke kjent om noen lokomotiver etter Buchlis design faktisk ble bygget.
I 1954 patenterte Chicago-oppfinneren Charles Denker et system der eksosen fra en konvensjonell fire-takts dieselmotor ble ledet inn i en dampsylinder med stor diameter. Det var ingen kjele: i stedet injiserte en pumpe, drevet av en kam drevet fra den vanlige veivaksel, vann (oppvarmet av dieselsylinderens vannkappe) inn i dampsylinderen slik at den øyeblikkelig ble fordampet av de varme eksosgassene, å drive stempelet ved ekspansjon. Igjen, ingen operasjonelle eksempler er kjent.
De mekaniske transmisjonene som brukes til jernbanefremdrift er generelt mer komplekse og mye mer robuste enn standard-veiversjoner. Det er vanligvis en væskekobling mellom motoren og girkassen, og girkassen er ofte av typen episyklisk (planetarisk) for å tillate giring under belastning. Ulike systemer har blitt utviklet for å minimere brudd i transmisjonen under girskifte; f.eks. S.S.S. (synkro-selvskiftende) girkasse brukt av Hudswell Clarke. Diesel-mekanisk fremdrift er begrenset av vanskeligheten med å bygge en transmisjon av rimelig størrelse som er i stand til å takle kraften og dreiemomentet som kreves for å flytte et tungt tog.
I 1906 grunnla Rudolf Diesel, Adolf Klose og damp- og dieselmotorprodusenten Gebrüder Sulzer Diesel-Sulzer-Klose GmbH for å produsere dieseldrevne lokomotiver. De prøyssiske statsjernbaner bestilte et diesellokomotiv fra selskapet i 1909. Verdens første dieseldrevne lokomotiv (et dieselmekanisk lokomotiv) ble drevet sommeren 1912 på jernbanen Winterthur–Romanshorn i Sveits, men var ikke en reklamefilm suksess. Lokomotivvekten var 95 tonn og effekten var 883 kW med en maksimal hastighet på 100 km/t. Små antall prototype diesellokomotiver ble produsert i en rekke land gjennom midten av 1920-tallet.
Diesel-elektriske lokomotiver er diesellokomotiver som bruker elektrisk transmisjon. I dette arrangementet driver dieselmotoren enten en elektrisk DC-generator (vanligvis mindre enn 3 000 hestekrefter (2 200 kW) netto for trekkraft), eller en elektrisk AC-vekselstrømsgenerator-likeretter (vanligvis 3 000 metriske hestekrefter (2 200 kW) netto eller mer for trekkraft), hvis utgang gir kraft til trekkmotorene som driver lokomotiv. Det er ingen mekanisk forbindelse mellom dieselmotoren og hjulene. De aller fleste diesellokomotivene i dag er dieselelektriske.
De viktige komponentene i diesel-elektrisk fremdrift er dieselmotoren (også kjent som prime mover), hovedgeneratoren/alternator-likeretteren, trekkmotorer (vanligvis med fire eller seks aksler), og et kontrollsystem som består av motoren regulator og elektriske eller elektroniske komponenter, inkludert bryter, likeretterer og andre komponenter, som kontrollerer eller modifiserer den elektriske forsyningen til trekkmotorene. I det mest elementære tilfellet kan generatoren kobles direkte til motorene med bare svært enkle bryterutstyr.
Opprinnelig var trekkmotorene og generatoren DC maskiner. Etter utviklingen av høykapasitets silisiumlikerettere på 1960-tallet, ble DC-generatoren erstattet av en dynamo som brukte en diodebro for å konvertere utgangen til DC. Dette fremskrittet forbedret lokomotivets pålitelighet betydelig og reduserte generatorvedlikeholdskostnadene ved å eliminere kommutator og børster i generatoren. Eliminering av børstene og kommutatoren fjernet i sin tur muligheten for en spesielt destruktiv hendelse kalt en flashover, som kan resultere i umiddelbar generatorfeil og i noen tilfeller starte en maskinrombrann.
På slutten av 1980-tallet har utviklingen av høyeffekts variable-frequency/variable-voltage (VVVF) frekvensomformere, eller "traksjonsinvertere," tillatt bruken av polyfase AC-trekkmotorer, og dermed også eliminering av motorkommutator og børster. Resultatet er en mer effektiv og pålitelig drift som krever relativt lite vedlikehold og som er bedre i stand til å takle overbelastningsforhold som ofte ødela de eldre motortypene.
I 1914 utviklet og patenterte Hermann Lemp, en General Electric elektroingeniør, et pålitelig likestrøm elektrisk kontrollsystem (påfølgende forbedringer ble også patentert av Lemp). Lemps design brukt en enkelt spak for å kontrollere både motor og generator på en koordinert måte, og var prototypen for all diesel-elektrisk lokomotiv kontroll. I 1917–18 produserte GE tre eksperimentelle diesel-elektriske lokomotiver ved å bruke Lemps kontrolldesign. I 1924, en diesel -elektrisk lokomotiv (E2 opprinnelig nummer Юэ 001/Yu-e 001) startet operasjoner. Den hadde blitt designet av et team ledet av Yuri Lomonosov og bygget 1923–1924 av Maschinenfabrik Esslingen i Tyskland. Den hadde 5 drivaksler (1'E1'). Etter flere testturer fraktet den tog i nesten tre tiår fra 1925 til 1954. Det var verdens første funksjonelle diesellokomotiv.
Diesel-hydrauliske lokomotiver er diesellokomotiver som bruker hydraulisk girkasse. I dette arrangementet bruker de en eller flere momentomformer-er, i kombinasjon med gir, med en mekanisk sluttdrift for å overføre kraften fra dieselmotoren til hjulene.
Hydrokinetisk transmisjon (også kalt hydrodynamisk transmisjon) bruker en momentomformer. En momentomformer består av tre hoveddeler, hvorav to roterer, og en (statoren) som har en lås som forhindrer bakoverrotasjon og legger til utgående dreiemoment ved å omdirigere oljestrømmen ved lavt utgående turtall. Alle tre hoveddelene er forseglet i et oljefylt hus. For å tilpasse motorhastigheten til lastehastigheten over hele hastighetsområdet til et lokomotiv, kreves det en ekstra metode for å gi tilstrekkelig rekkevidde. En metode er å følge momentomformeren med en mekanisk girkasse som bytter utvekslinger automatisk, lik en automatgirkasse på en bil. En annen metode er å tilveiebringe flere momentomformere hver med en rekke variasjoner som dekker en del av totalen som kreves; alle momentomformere er mekanisk tilkoblet hele tiden, og den passende for hastighetsområdet som kreves velges ved å fylle den med olje og tømme de andre. Fyllingen og tømmingen utføres med overføringen under belastning, og resulterer i meget jevne rekkeviddeendringer uten brudd i den overførte effekten.
Den viktigste verdensomspennende brukeren av hydrauliske transmisjoner på hovedlinjen var Forbundsrepublikken Tyskland, med design inkludert 1950-tallet DB klasse V 200, og 1960- og 1970-tallet DB Class V 160-familien. British Rail introduserte en rekke dieselhydrauliske design under den 1955 Modernization Plan, opprinnelig lisensierte bygde versjoner av tysk design. I Spania brukte RENFE tomotorer med høyt effekt-til-vekt-forhold for å frakte høyhastighetstog fra 1960- til 1990-tallet. (se RENFE Klasse 340, 350, 352, 353, 354).
Hydrostatiske drivsystemer har også blitt brukt på skinnebruk, for eksempel 350 til 750 hk (260 til 560 kW) skiftelokomotiver av CMI Group (Belgia), og 4 til 12 tonn 35 til 58 kW (47 til 78 hk) industrilokomotiver fra Atlas Copcos datterselskap GIA. Hydrostatiske stasjoner brukes også i jernbanevedlikeholdsmaskiner som sabotasje og skinneslipere.
En rekke eksperimentelle oljedrevne dampkjeler ble patentert på 1860-tallet. De fleste av de tidlige patentene brukte damp til å sprøyte atomisert olje inn i dampkjelens ovn. Forsøk på å brenne olje fra en fri overflate var mislykket på grunn av den iboende lave forbrenningshastigheten fra tilgjengelig overflate.
Ex Victorian Railways 4-6-0 damploko A2-964 er sett bevart i Edwards Lake Park, Reservoir, Victoria.
A2-964 ble bygget som en kullbrenner av Victorian Railways i 1921. På 1940-tallet ble den omgjort til en oljebrenner og den forble i denne tilstanden til den ble tatt ut av drift på slutten av 1950-tallet/begynnelsen av 1960-tallet. Det ble senere solgt til Reservoir Council for visning nær den lokale innsjøen.
I løpet av sin karriere med Victorian Railways, fikk den sine ekede drivhjul byttet ut med et sett med svært balanserte "boxpok"-drivhjul.
Lokoet mangler mange deler, spesielt i førerhuset, og det er bygget et høyt metallgjerde rundt lokoet for å hindre at folk klatrer på det og muligens faller av.
Victoria Railways 5'3" sporvidde A H Ahlston 'R' Class 4-6-4 No.R704, bygget av North British (No.26994) i 1950 på Victoria Railway Museum, North Williamstown, 2. april 2016. No.R704 har polert stålkjelebånd av Britain fordi den ble vist på 'R 195170'-festivalen på klassen 'R'. North British i 1950-53 og de ble trukket tilbake i 1960-74. De hadde 6' 1" SCOA-P drivhjul, SKF rullelager på alle loko- og tenderaksler, stangrammer, mekanisk stoker for brennkammeret (med en 42 sq. ft. rist), 210" x 2 psi kjele. 2705 ​​sq ft total varmeoverflate, en trekkkraft på 32 080 lbs og veide 107t 12c (kun motor). De hadde en designet effekt på 1.840 dbhp. Designprosessen for 'R'ene' startet på 1920-tallet som et lett stillehavsområde for hovedlinjene som ikke kunne romme den høye aksellasten til Heavy Pacific i 'S'-klassen. En langvarig designprosess og deretter forsinkelse forårsaket av krigen førte imidlertid til at designet ble oppdatert på slutten av 1940-tallet: utskifting av platerammer med stangrammer, en økning i brennkammerstørrelse og ristareal, tillegg av en mekanisk stoker og anlegget for å konvertere dem til standardspor som alle økte vekten og aksellasten slik at 4-akselen erstattet lastebilen. 2-hjuls type, noe som resulterer i en 4-6-4. 1 var utstyrt med Stug brunkullapparat fra 1954-57 og 2 ble montert for oljefyring i 1956-57, men planene om å ettermontere hele klassen for oljefyring ble forlatt. Dessverre ble de levert på kvelden før dieselisering og de ble raskt fortrengt fra toppen. De hadde ikke et langt liv.
GER Class T19 var en klasse av 2-4-0. damp mørt lokomotiver designet av James Holden, Stratford Works for Great Eastern Railway. Noen ble senere ombygd med større kjeler mens andre ble bygget om med både større kjeler og et Mal:Whyte hjularrangement. Uvanlig ble både 2-4-0 og 4-4-0 ombygginger klassifisert som GER klasse T19 ombygd. Alle 2-4-0-ene hadde blitt trukket tilbake innen 1920, så bare 4-4-0-ene gikk over til London and North Eastern Railway i 1923 og disse ble LNER-klassen D13. 1902–1908 (for ombygging) 1908–1913 (for opphugging). 29 skrotet, 21 gjenoppbygd som "Humpty-Dumpties", 60 gjenoppbygd som 4-4-0.
Dette er en sjelden Climax-dampmaskin (klasse B, P x2T), som er en av tre typer girlokomotiver (Climax, Shay og Heisler). Enheten ble bygget i 1913 av Climax Manufacturing Company. Det ble trukket tilbake fra tjeneste på 1950-tallet og er utstilt på Railroad Museum of Pennsylvania i byen Strasburg.
Fra museumsskilting: "Pennsylvania trelastmann Charles Scott henvendte seg til Climax Manufacturing Company i Corry, Pennsylvania med planer om et nytt damplokomotiv. Tidligere hadde selskapet produsert gårdsredskaper og oljeborerigger. Den nye innretningen, bygget i 1888, fungerte enda bedre enn forventet og fikk raskt bestillinger fra andre hogstverk i nærheten.
Fakturert som "fattigmannslokomotivet", ble Climax designet for å være kraftig, smidig, billig og til og med engangsbruk. Den tidligste utformingen av lokomotivet, "Klasse A", var blant de mest fleksible og smidige lokomotivene som noen gang er bygget, i stand til å operere på grader opp til 19 % og rundt kurver så tette som en radius på 50 fot på nesten alle typer skinner eller sporvidde man kan tenke seg. Klasse A kunne gå der ingen lokomotiv hadde gått før, manglet bare én ting - størrelse.
Klasse B, introdusert i 1891, kunne bygges i størrelser fra 17 til 62 tonn. Nesten like fleksibel og økonomisk som sine mindre brødre, ble klasse B den foretrukne motoren for mange større operasjoner. Den ultimate utviklingen av Climax kom med klasse C, en versjon med tre lastebiler som veier opptil 100 tonn.
I 1928, da markedet for tømmerlokomotiver avtok, stengte selskapet dørene. Dessverre har ikke selskapsregistrene overlevd. Det er anslått at mellom 1000 og 1100 lokomotiver ble bygget i Corry i løpet av selskapets førti år lange historie.
Nummer 4, en 40-tonns klasse B-modell, ble bygget i 1913 for Moore, Keppel og Company of Ellamore, West Virginia. Begge grunnleggerne av selskapet hadde vokst opp i nærheten av Climx-anlegget i Corry, Pennsylvania og var tydelig glad i produktene deres. Nummer 4 ble med fem andre Climaxes og en Heisler, et annet Pennsylvania-produkt, på Moore-Keppel-listen.
W.H. Mason Lumber Company i Elkins, West Virginia kjøpte motoren i 1948 og brukte den på fabrikken deres til 1956. Ved pensjonering ble motoren solgt til Edaville Railroad i South Palmer, Massachusetts. Av mer enn 1000 bygde Climax-lokomotiver er det bare kjent at rundt 17 eksisterer i dag, hvorav fire opprinnelig ble bygget for Moore, Keppel og Company. I 1992, etter et tretti år langt søk, ble lokomotivet kjøpt av Pennsylvania Historical and Museum Commission og flyttet til Strasburg. Tillegget til museets liste fullfører trioen av store girlokomotiver som brukes i Pennsylvania."
NSWR Class D59 2-8-2 No.5910 (Baldwin Lima Hamilton No.75573 of 1952) ved Trainworks, New South Wales Railway Museum, Thirlmere. Etter andre verdenskrig ønsket NSWR fraktmotorer raskt og bestilte følgelig 20 US Army Transportation Corps 2-8-2, men ønsket at standarddesignet skulle modifiseres for å inkludere en støpt stålseng og et kortere anbud (for å passe på NSWR-dreieskiver) noe som resulterte i betydelig forsinkelse for at ordren ble oppfylt (1952-5) som i tilfelle var alt annet enn! Fullført som kullbrennere, ble alle bar en (trukket tilbake i 1957) konvertert til oljebrennere på slutten av 1950-tallet, men konvertert tilbake til kull i 1962-63. Disse ble trukket tilbake i 1969-72.
Trykkluftlokomotiver ble levert frem til tidlig på 1980-tallet, og ble typisk brukt i dype kullgruver med eksplosive atmosfærer.
Den første elektrifiserte høyhastighetsbanen Tōkaidō Shinkansen (serie 0) ble introdusert i 1964 mellom Tokyo og Osaka i Japan. Siden den gang har høyhastighets jernbanetransport, som fungerer i hastigheter opp og over 300 km/t (186,4 mph), blitt bygget i Japan, Spania, Frankrike, Tyskland, Italia, Taiwan, Folkerepublikken Kina, Storbritannia, Sør Korea, Skandinavia, Belgia, Nederland og Indonesia. Byggingen av mange av disse linjene har resultert i den dramatiske nedgangen i kortdistanseflyvninger og biltrafikk mellom tilkoblede byer, som London–Paris–Brussel-korridoren, Madrid–Barcelona, ​​Milano–Roma–Napoli, så vel som mange andre store linjer.
Høyhastighetstog kjører normalt på spor med standard spor av kontinuerlig sveiset skinne på gradseparert forkjørsrett som har en stor svingradius i utformingen. Mens høyhastighetstog oftest er designet for passasjerreiser, tilbyr noen høyhastighetssystemer også godstjenester.
Et bakkeeffekttog er et konseptualisert alternativ til et magnetisk levitasjonstog (maglev). I begge tilfeller er målet å forhindre at kjøretøyet kommer i kontakt med bakken. Mens et maglevtog oppnår dette ved bruk av magnetisme, bruker et bakkeeffekttog en luftpute; enten på samme måte som en luftputefartøy (som i svevetog) eller ved å bruke vinge-i-bakken-effektdesign.
Alstom Coradia Lint hydrogendrevet tog ble satt i drift i Niedersachsen, Tyskland i 2018.