柴油機車，也稱為內燃機車，是指使用柴油機作為動力源并通過傳動裝置驅動車輪的鐵路機車。

特點：柴油機車具有典型的大功率和增強型柴油機特性，通常是四沖程V型發動機，常見的有12缸和16缸，以及直列6缸，8缸和10缸。 柴油機的寬度和高度受到鐵路機車和機車車輛極限標準的限制，并且機車的允許軸荷也對柴油機的重量有一定的限制。 現代柴油機車在增加氣缸排量的同時，繼續提高了增壓度（請參閱內燃機增壓）。 大功率柴油機的單機功率已達到5000千瓦，平均有效壓力為1.3-2.0 MPa，燃油消耗率為200-225 g /（kW·hour）。 諸如冷卻水散熱器，風扇和空氣過濾器之類的柴油發動機配件都布置在機車廂中，并且機油濾清器和機油熱交換器通常也布置在機車廂中。 幾乎所有的柴油發動機都使用電啟動，只有少數使用空氣啟動。 調速系統大多采用液壓全速調速器，并配有超速停機，油壓保護和超溫卸載等自動可靠保護裝置。

發展方向：內燃機車發展的重點是在機車極限和機車軸負載的條件下不斷提高動力。 一個重要的趨勢是使用低壓縮比和兩級增壓的方法來增加功率，提高可靠性和耐用性以延長柴油機的壽命。 改善經濟性，特別是改善部分負荷，過渡條件和空轉的經濟性。 應用電子技術來優化運行條件和自動故障監測，降低噪音并減少廢氣中的有害成分，防止污染并提高機車柴油機渦輪增壓器的跟隨性。