На железных дорогах многих стран Западной Европы и Японии основным видом тяги является электрическая. Во Франции электровозы и электропоезда, обычные и высокоскоростные, выполняют более 89% перевозочной работы, в Швеции – 90%, в Швейцарии – почти 100%. Вследствие этого западноевропейские и японские специалисты-железнодорожники перестали уделять внимание тепловозной тяге, и, например, в январе 1997 г. во Франции пришлось срочно искать тепловозы, чтобы вывести скоростные электропоезда TGV, вставшие из-за обледенения контактной сети.
Бытует мнение, что тепловозной тягой интересуются только слаборазвитые страны, так как последние немногочисленные заказы на тепловозы поступили западноевропейским фирмам-изготовителям из африканских стран, но в то же время железные дороги Северной Америки заказали национальной промышленности 400 тепловозов, т.е. столько же, сколько производится тепловозов во всем мире, без Китая и стран СНГ.
Если электрическая тяга преобладает в пассажирских перевозках, то тепловозная сохраняет прочные позиции в грузовых. В целом в Европе (кроме стран СНГ), где суммарный грузооборот составляет 700 млрд. приведенных т-км, на электрическую тягу приходится 70%. На железных дорогах стран СНГ (включая Россию) этот показатель составляет 2000 млрд. приведенных т-км и около 50%, в Японии почти весь объем перевозочной работы (420 млрд. приведенных т-км, из которых 400 млрд. пассажиро-км) выполняются электрической тягой.
В остальных странах, за очень редкими исключениями, например в ЮАР, преобладает тепловозная тяга, которая выполняет 3000 млрд. приведенных т-км на американском материке и немногим меньше 1000 млрд. приведенных т-км на других континентах. Общемировой объем перевозочной работы, преимущественно грузовой, приходящийся на тепловозную тягу, составляет 3500 – 4000 млрд. приведенных т-км. Это почти столько же, сколько приходится на электрическую тягу, где преимущество у пассажирских перевозок, но равновесие может сдвинуться в пользу тепловозной, так как в последние годы рост отмечался только в грузовых перевозках на железных дорогах Северной Америки (тепловозная тяга) и Китая (тепловозная и электровозная тяга поровну).
Несмотря на прогресс электрической тяги, потребность в дизельной существует на большей части железных дорог всего мира. В частности, именно тепловозы (или дизель-поезда) наиболее целесообразны там, где речь идет о сохранении или возобновлении пассажирских перевозок, особенно социально значимых, но по большей части нерентабельных.
На железных дорогах, где используются два вида тяги, тепловозная обслуживает, как правило, направления с менее рентабельными перевозками. Низкая доходность и убыточность перевозок здесь объясняются объективными причинами, такими, как малые грузопотоки, и относить ее только на счет тепловозной тяги неправильно. Кроме того, тепловозы на электрифицированных линиях, в том числе скоростных, используются как резервный вид тяги на случай выхода из строя систем тягового электроснабжения.
Нельзя игнорировать то, что для большого числа средних и малых железнодорожных сетей на всех континентах тепловозная тяга является единственным способом сообщений при минимальных затратах. Лучшей иллюстрацией эффективности тепловозной тяги является успешная деятельность малых железных дорог США благодаря применению автономной тяги, упрощенной организации движения поездов и сокращению расходов на содержание инфраструктуры.
В США успешная работа крупных железных дорог была бы невозможной, если бы не существовало около 30 региональных и 500 малых грузовых дорог, которые выполняют подсобные функции и доставляют грузы непосредственно потребителям. Дешевая тепловозная тяга позволяет малым линиям везде находить для себя ниши рынка транспортных услуг, поддерживать персональные связи с клиентурой, обеспечивать обслуживание в точном соответствии со спросом, организовывать перевозки повагонными отправками, а также формировать грузопотоки для магистральных линий.
В мире есть около 200 локомотивостроительных предприятий, из которых 115 выпускают тепловозы и 84 электровозы (71 завод смешанного производственного профиля). Средняя производительность одного предприятия около 30 локомотивов в год, но в действительности одни заводы выпускают сотни, а другие лишь несколько единиц в год.
В конструкциях магистральных и маневровых локомотивов применяются типовые модули, из которых компонуются тепловозы с разными характеристиками в соответствии с требованиями заказчика. Для них предусматриваются два варианта тягового привода: традиционная электрическая передача переменно-постоянного тока с микропроцессорным управлением и передача переменно-переменного тока с преобразователями.
Применение поосного регулирования силы тяги улучшает тяговые и тормозные характеристики тепловозов. Индивидуальные инвентарные модули снимают ограничения по разнице диаметров колёс, так как частотные характеристики для каждой колёсной пары могут отличаться. Применение асинхронных тяговых двигателей с низким электрическим скольжением (до 0,5%) улучшает тягово-энергетические показатели тепловозов. Поосное регулирование способствует повышению надежности тепловозов.
Микропроцессорная система с цифровой передачей данных по волоконно-оптическим кабелям предусмотрена для управления работой и защиты тягового и вспомогательного оборудования. В систему входят элементы контроля силы тяги каждой оси, устраняющие боксование и юз и определяющие фактическую скорость локомотива. Регулирование крутящего момента каждой оси проводится с учетом осевой нагрузки и коэффициента сцепления каждой колесной пары.
Электродинамический (реостатный) тормоз автоматически поддерживает тормозную силу на уровне, определяемом условиями сцепления. Окончательно останавливает поезд пневматический тормоз, управляемый отдельной микропроцессорной системой. У стояночного тормоза пружинный привод.
Наметившаяся тенденция применения в тепловозах передач переменного тока, микропроцессорных систем управления и регулирования как тяговых передач, так и дизеля, внедрение электронной системы управления впрыском и подачи топлива способствовали повышению производительности и экономичности тепловозов.