Что такое коэффициент полезного действия паровоза. Паровозы и тепловозы

Паровоз П36, прозванный генералом за цветные полосы, похожие на лампасы, Стал самым последним советским паровозом. Он выпускался Коломенским заводом с 1950 по 1956 годы и вобрал в себя все достижения мирового паровозостроения.

История П36 началась вскоре после окончания войны, в связи с восстановлением народного хозяйства, на железных дорогах сильно возрос объём пассажирских перевозок. Возникла необходимость в пассажирских паровозах с осевой нагрузкой 18 тс.
В 1947 году в 1947 году Коломенскому заводу был передан заказ на постройку пассажирского паровоза типа 2-4-2. Проектирование нового паровоза велось под руководством главного конструктора Льва Сергеевича Лебедянского.

В марте 1950 года было закончено изготовление первого опытного паровоза типа 2-4-2 которому присвоили заводское наименование П36-0001. На нём были реализованы все достижения в области советского паровозостроения: цельносварной котёл, механический углеподатчик, воздушный привод реверса, брусковая рама, водоподогреватель; все буксы локомотива и тендера были оснащены роликовыми подшипниками. Его сцепной вес составлял 75 т, а общая масса в рабочем состоянии - 135 т. В том же году паровоз был отправлен на Октябрьскую железную дорогу в локомотивное депо Москва-Октябрьская. Там его подвергли тяжёлым испытаниям, в ходе которых машинист Н. А. Ошац несколько раз водил этим локомотивом грузовые поезда по участку Ленинград-Сортировочный-Московский - Ховрино по графику пассажирских поездов.

Испытания подтвердили хорошие тягово-теплотехнические качества нового паровоза. При форсировке котла 70-75 кгс/(м² ч) локомотив развивал мощность 2500-2600 л.с., а при скорости 61 км/ч в течение 1 часа удалось реализовать форсировку 91 кгс/(м² ч). При скорости 86,4 км/ч была достигнута максимальная мощность - 3077 л.с. (паровоз ИС - 3200 л.с.), а максимально реализованный коэффициент полезного действия оказался равен 9,22 % - самый высокий среди всех советских пассажирских паровозов (всего на 0,05 % ниже, чем у грузового паровоза серии ЛВ. У паровоза серии ИС КПД был равен 7,45 %, а у скоростного 2-3-2К - 8,23 %). При работе с поездами на участке Москва - Бологое паровоз П36 на единицу работы потреблял топлива на 2 % меньше, чем паровозы Су, а при работе на участке Москва - Скуратово (Московско-Курская железная дорога) расход топлива у паровоза П36 был на 19-22 % меньше, чем у предвоенных паровозов ИС.

Так как результаты испытаний первого паровоза оказались положительными, Коломенскому заводу был выдан заказ на изготовление опытной партии подобных паровозов. В 1953 году завод выпустил паровозы № 0002-0005, а в 1954 - № 0006. В отличие от первого паровоза, на них были установлены скользящая (вместо гибкой) передняя опора топки, усиленные буксы движущих колёсных пар, саморегулирующиеся буксовые клинья. С целью снизить вес локомотива, на паровозах № 0002-0006 было установлено конусное устройство (вместо вентилятора, как на № 0001), упрощена декоративная обшивка и снято тормозное оборудование с бегунковой тележки. Однако общая масса изменилась незначительно, так как при этом были усилены ряд элементов экипажной части (особенно рамы тележек) и движущего механизма. Эти паровозы были отправлены для испытаний на различные дороги: № 0003 и 0004 на Московско-Курскую, № 0002 и 0005 на Красноярскую, № 0006 на экспериментальное кольцо Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта.


Внеся очередные небольшие изменения в конструкцию, Коломенский завод в 1954 году выпустил установочную партию паровозов (№ 0007-0036). Эти паровозы были отправлены на Московско-Рязанскую и Октябрьскую дороги. Благодаря конструкционным изменениям сцепной вес был снижен до 72,4 т, а общая масса - до 133,2 т, поэтому в конце того же года паровоз П36 принят к серийному производству. В 1955 году Коломенский завод построил 125 (№ 0037-0161) таких локомотивов, а в 1956 - 90 (№ 0162-0251). В процессе их производства завод продолжал вносить некоторые изменения в конструкцию. Так на паровозах с № 0037 были усилены подвески рессор и стала применяться пароразборная колонка с цельнолитым корпусом (вместо комбинированного). С № 0104 число секций колосниковой решётки было увеличено с 2 до 4, при этом их индивидуальный привод был заменён на групповой. Паровозы № 0145 и 0146 в качестве опыта были оборудованы увеличителем сцепного веса, который за счёт разгрузки бегунковых и поддерживающих осей увеличивал сцепной вес на 6-6,5 тонн. Однако, едва начавшись, серийное производство было вскоре остановлено. Это было связано с тем, что в феврале 1956 года на XX съезде КПСС было принято указание о «широком внедрении электровозов и тепловозов», а также о прекращении строительства паровозов. 29 июня того же года Коломенский завод построил свой последний паровоз - П36-0251. На дверце дымовой коробки и дымоотбойных щитах этого локомотива было написано: «1869 г. 10 420 1956 г. Последний паровоз постройки Коломенского завода им. В. В. Куйбышева» (10 420 - заводской номер паровоза). В тот же день того же года завод выпустил тепловоз ТЭ3-1001, тем самым окончательно перейдя на производство тепловозов.

Стоит ли жалеть японцев?
Что думают китайцы о русских
Смоленская земля мстит полякам
Первый в мире мобильник был советский
Без пакта Молотова-Риббентропа обойтись было нельзя
Золотые запасы стран мира
Золотовалютные резервы стран мира
Кто и как продавал Аляску
Почему мы проиграли
Холодную войну
Тайна реформы 1961 года
Как остановить вырождение нации
Почему в 1944 году депортировали чеченцев и ингушей
В какой стране больше всего убийств?

Ледовое побоище
Бородинское сражение
Нападение Германии на СССР


















Технико-экономическое сравнение локомотивов

При технико - экономическом сравнении локомотивов следует прежде всего удилить внимание КПД локомотива.

КПД - это соотношение энергии потраченной на перевозку груза к полученной энергии. Как правило сравниваются локомотивы по роду потребляемой энергии (т.е. прежде всего яркие представители - паровозы, тепловозы и электровозы между собой).

При рассмотрении КПД паровозов следует отметить достаточно сложный механизм получения механической энергии. Данный механизм состоит из нескольких этапов:

Горение топлива - выделение тепловой энергии (топка паровоза)

Нагрев воды и получение пара (котел паровоза)

Преобразование давления пара во вращательное движение колес (2-х ступенчатая паровая машина с кулисным механизмом)

Каждый из рассмотренных этапов имеет достаточно низкий КПД, особенно первые два (т.к. для повышения КПД парового котла необходимо поднять давление пара и его температуру, что опасно делать в ограниченном пространстве без применения средств защиты). Суммарный КПД паровоза составляет 5 - 12%.

КПД тепловоза составляет 15-25% (без учета нахождения в ремонте). Достаточно низкое КПД тепловоза обьясняется наличием силовой установки с низким КПД - дизелем. КПД дизеля составляет около 35-40 %, но учитывая что мощность у дизеля отбирается неравномерно (только в режиме тяги (разгон), а в остальное время дизель работает в холостую), то общий КПД тепловоза снижается до указанных цифр

КПД электровоза составляет примерно 85-88%. Данные показатели приводятся в технической литературе, как КПД непосредственно электровоза, но они не учитываю всю систему получения электроэнергии:

КПД установок по выработке электроэнергии

Потери при добыче и переработки топлива

КПД установок по преобразованию электроэнергии и доставке ее потребителю т.д.

В результате общий КПД электровозов с учетом получения электроэнергии составит 20-30%, что сравнимо с КПД тепловоза

Нижегородский музей паровозов - это музей под открытым небом, который находится в поселке Сортировочный, ныне входящем в Нижний Новгород. Что попасть в это музей надо с московского шоссе свернуть сразу после магазина Карусель направо (если едете с московской стороны) и все время ехать по главной дороге до ЖД станции Горький-Сортировочный. Музей располагается прям около станции. Всего в экспозиции музея находится 15 паровозов производства СССР, России, Германии, Швеции.
Паровоз Ь ВН -9773 . Промышленный паровозы данной серии строились на Невском судостроительном заводе в Петербурге в начале 1900-х годов. Конструкционная скорость паровоза - 40 км/ч, мощность - 300 л.с., КПД - 4%. По типу конструкции локомотив относится к танк-паровозам, т.е. паровозам без тендера - запас топлива (нефти) хранится на самом локомотиве. Паровоз обладал седлообразным баком с запасом воды 7м 3 , бак для нефти размещался над водяным баком. Локомотивы этой серии производились для Закавказской, Николаевской и Привислинской железной дороги, также несколько экземпляров было выпущено для внутренних нужд Невского завода.

На и немного поподробнее и побольше фактов про каждый паровоз под катом

Паровоз Э-1112 . Разработан Луганским паровозостроительным заводом в 1910 году. В дальнейшем паровозы строились на Харьковском, Коломенском, Брянском и Сормовском заводах до 1957 года.
Эта серия паровозов является самой массовой в мире - всего, включая различные модификации, было построено около 11 тысяч локомотивов.
Конструкционная скорость данного паровоза - 55 км/ч. Максимальная мощность - 1500 л.с. КПД - 8% Паровозы серии Э являлись одними из самых мощных и самых массовых паровозов созданных в начале XX века. Проект грузового паровоза, пройдя комиссию, в феврале 1911 года поступил на рассмотрение Инженерного совета министерства путей сообщения. В последствии, 29 октября 1911 года был утвержден рабочий проект паровоза и, начиная с 1912 года, было налажено их серийное производство.


Паровоз Э М 720-07 . Модернизированная серия Э, строившаяся в 1931-1935 гг Луганским, Харьковским, Брянским и Сормовским заводами. Всего произведено 2694 локомотива.
Для увеличения силы тяги было повышено давление пара в котле с одновременным повышением прочности котла и усилением некоторых частей движущего механизма.
Конструкционная скорость паровоза - 65 км/ч. Максимальная мощность - 1800 л.с. КПД - 7%.
Локомотив отличался увеличенной силой тяги за счет увеличения давления пара в котле, для чего потребовалось усиление швов котла и некоторых частей движущего механизма. Как следствие, доработки повлекли за собой увеличение общей массы, из-за чего пришлось вносить ряд конструктивных изменений. Локомотивы стали строить без водоочистителя и питательного колпака, а также с меньшим количеством дымогарных труб (151 против 157 у паровозов серии Э у). Но активное использование сварки в паровозостроении позволило уменьшить вес паровоза с 85 до 75 тонн и вернуть на место изъятые агрегаты.


Паровоз Э Р 761-96 . Серия Э М, реконструированная. За счет удлиннения топки мощность локомотива увеличена на 10%. Паровозы этой серии строились отечественными заводами в 1930-х годах и в годы Великой Отечественной, а после войны производство было налажено в Румынии (завод Решица), Польше (завод Цегельского), Чехословакии (завод ЧКД) и Венгрии (завод МАВАГ). Музейный экспонат родом из Румынии о чем свидетельствует его заводская табличка. Последний паровоз серии был изготовлен в 1956 году на венгерском заводе МАВАГ. Также, небольшое количество паровозов этой серии было выпущено во время Великой Отечественной Войны Коломенским машиностроительным заводом.
Конструкционная скорость паровоза - 65 км/ч. Максимальная мощность - 2000 л.с. КПД - 7,2%.


Паровоз ТЭ-622 . Название серии ТЭ расшифровывается как трофейные, аналогичные по характеристикам отечественной серии Э.
Паровозы под оригинальным именем BR52 производились в фашистской Германии и оккупированных ею странах Европы. Всего было построено свыше 6 тысяч локомотивов, 2200 из них поступили на железные дороги СССР как трофеи или в счет репараций.
На железных дорогах западной части СССР паровозы ТЭ активно эксплуатировались вплоть до середины 1970-х годов, после чего большая часть была передана промышленным предприятиям. Во время эксплуатации в СССР паровозы серии ТЭ вызывали у советских железнодорожников весьма положительные отзывы. В качестве основного недостатка отмечалось падение мощности при использовании низкосортного отечественного угля. В обиходе паровозы серии ТЭ называли "Тэшками" или "Фрау".
Конструкционная скорость паровоза - 80 км/ч. Максимальная мощность - 1500 л.с. КПД - 7,5%


Паровоз ТЭ-622. Деталь


Паровоз ТЭ-622. Деталь


Локомотивы серии П36, наверное самые красивые, среди отечественных паровозов. Данная серия была сопоставима с паровозами серии ИС, но имели меньшую нагрузку от осей на рельсы (18тс), благодаря чему было возможно использовать эти локомотивы на большинстве железных дорог страны. Успешные испытания и опытная эксплуатация первого паровоза типа 2-4-2 обусловили заказ опытной партии в 1953 году на Коломенском машиностроительном заводе.

Эксплуатационные испытания паровозов проходили на Московско-Курской и Красноярской железных дорогах. Во второй половине 1954 году Коломенский завод выпустил установочную партию паровозов включивших в себя небольшие конструктивные доработки по сравнению с опытными образцами. В конце 1954 года паровоз серии П36 был принят к серийному производству. Паровозы этой серии направлялись для работы с дальними пассажирскими поездами на главные линии Красноярской, Калининской, Белорусской, Сталинской, Октябрьской, Куйбышевской и Северной железных дорог. С начала 70-х годов эти паровозы постепенно стали заменяться электровозами и тепловозами. 1974г считается последним годом работы паровозов серии П36.
Паровоз П36-0071 . Пассажирский паровоз разработки и производства Коломенского завода (251 локомотив, 1950-1956 гг).
Последний паровоз этой серии стал одновременно последним паровозом, построенным в СССР. Сейчас он находится в музее Санкт-Петербурга.
Дольше всех паровозы этой серии проработали на Забайкальской железной дороге. Здесь они были выведены из эксплуатации в 1974 году.
Конструкционная скорость - 125 км/ч. Максимальная мощность - 3000 л.с. КПД - 8,2%.

Некоторые паровозы сильно исписаны, что неудивительно, так как музей открыт круглосуточно и ни кем не охраняется


Паровоз Э У 684-52 . Усиленный ("У") вариант серии Э, производившийся с 1926 по 1931 гг Коломенским, Луганским, Харьковским, Брянским и Сормовским заводами. Всего построено 2475 паровозов.
Конструкционная скорость паровоза - 65 км/ч. Максимальная мощность - 1500 л.с. КПД - 7%


Паровозы в ряд


Паровоз 9П-18430 . Еще один массовый маневровый и промышленный танк-паровоз. Строился уже в СССР с 1935 по 1957 годы. Всего произведено свыше 3 тысяч машин.
Конструкционная скорость данного паровоза - 25 км/ч. Максимальная мощность - 320 л.с.
По состоянию на 2007 год в музеях или в качестве паровозов-памятников сохранилось 34 паровоза данной серии.


Паровозы серии 9П улучшенной конструкции выпускались Коломенским заводом с 1939 по 1941г. и Муромским паровозостроительным заводом им. Ф.Э.Дзержинского с 1945 по 1955г. Паровозы работали на путях многих производственных предприятия страны и хорошо себя зарекомендовали.

Маневровый танк-паровоз этой серии сразу был принят к серийному производству не смотря на ряд недостатков.
Позже, в 1939 году, когда в программу Коломенского машиностроительного завода вновь было включено строительство этих паровозов, конструкторы завода пересмотрели чертежи устранив недостатки.


Для уменьшения давления на рельсы, в 1948 году было принято решение разработать на базе серии Л. После длительных испытаний, в 1952 году первый паровоз, разработанный на Ворошиловградском паровозостроительном заводе им.Октябрьской революции, получив обозначение ОР18-01 поступил на железную дорогу. Несмотря на схожие с серией Л параметры агрегатов серия ОР представляла собой новый, более современный тип локомотива с существенными конструктивными отличиями ряда узлов и своими тягово-теплотехническими характеристиками. На паровозе был установлен другой водоподогреватель, а колесные пары были усилены. Во время испытания паровоз показал увеличение мощности на 24% по сравнению с паровозами серии Л. В течении 1953 года паровоз ОР18-01 проходил эксплуатационные испытания на участке Люблино-Серпухов Московско-Курско-Донбасской железной дороги. В 1954 году Ворошиловградский завод построил установочную партию из 5 машин (номера 0005-0010) в процессе создания которой серия получила новое обозначение ЛВ – Паровоз построенный на основе серии Л по чертежам Ворошиловградского завода.
Паровоз ЛВ-0225 . Грузовой паровоз производства Ворошиловградского завода на базе серии Л. Строились с 1952 по 1956 год. Всего 522 локомотива.
Выпускавшийся в Китае до середины 1990-х годов паровоз серии QJ имел много общего с советскими ЛВ.
Конструкционная скорость - 90 км/ч. Максимальная мощность - 2420 л.с. КПД - 8%.


После русско-японской войны, с целью улучшения работы железных дорог, было решено поднять скорость и вес пассажирских поездов. В следствии повышения цен на нефть, многие дороги были вынуждены переводить пассажирские паровозы на угольное отопление, зачастую используя уголь низкого качества. В 1908 году конструкторами Сормовского завода было выдвинуто предложение о создании паровоза с угольным отоплением, который бы отвечал требованиям того времени. Так как Сормовский завод не имел опыта проектировки и постройки собственных локомотивов, на изыскания ушло довольно много времени. В конце-концов был выбран и в 1911 году изготовлен первый образец серии С.

За основу был взят паровоз серии С в типа 1-3-1 как наиболее полно отвечающего производственным возможностям заводов. При проектировании нового локомотива в конструкцию было внесено ряд изменений по сравнению с паровозом серии С в. Была увеличена топка и длина дымовой коробки, возросло число жаровых труб (с 24 до 32) при одновременном уменьшении дымогарных (со 170 до 135), установлен новый перегреватель системы Чусова, также было увеличено давление в котле и изменена система подвески рессоры. Новому паровозу типа 1-3-1, разработанному на Коломенском машиностроительном заводе была присвоена серия С у – “усиленный”. Первые паровозы этой серии были построены в 1924 году, но началом их выпуска считают 1925г.

Завод “Красное Сормово” им. А.А.Жданова получил задание приступить к строительству пассажирских паровозов. Было решено возобновить постройку паровозов 1-3-1 серии С у, показавших хорошие качества в эксплуатации. В 1947 году завод выпустил первый паровоз серия С у. Основным различием нового выпуска, по сравнению с серией довоенной постройки стало сокращение дымогарных труб со 135 до 98 при одновременном увеличении жаровых труб с 32 до 40. Колесная база и размеры отдельных деталей остались без изменений. В процессе выпуска серия С у завод вносил небольшие изменения в конструкцию паровоза.

Паровоз С У 253-33 . Пассажирские паровозы серии С У производились в СССР с 1924 по 1940 гг. Проект паровоза разработан Ленинградским заводом "Красный путиловец".
Музейный паровоз построен непосредственно в городе Горьком (раньше так назывался Нижний Новгород) заводом "Красное Сормово", выпускавшим такие локомотивы с 1947 по 1951 гг (всего 411 паровозов).
Конструкционная скорость - 115 км/ч. Максимальная мощность - 1500 л.с. КПД - 7,8%. Паровоз пассажирский, поэтому акцент сделан на скорость, а не на силу тяги и сцепной вес


Реальный размер колес


Паровоз Э Н -1 . Модификация серии Э, выпускавшаяся Невском судостроительным заводом Петрограда с 1916 по 1920 гг. Всего построено 63 паровоза.
Во время войны 1914-1918гг. и в послевоенный период состояние металлургической промышленности резко ухудшилось, а после 1917 года вообще стало крайне плачевным. Ввиду отсутствие металла для ремонта существующих паровозов и невозможность увеличения локомотивного парка, к 1920 году руководство страны принято решение заказать большую партию грузовых паровозов за рубежом. Изначально планировалось заказать 1000 паровозов в Швеции, часть из которых должна была быть выполнена на базе шведских паровозов серии R, а другие по типу, более соответствующему эксплуатационным условиям отечественных железных дорог. Но в итоге решили заказать паровозы серии Э по чертежам Луганского завода.


В Швеции заказали 500 локомотивов, и, одновременно, в Германии еще было заказано 700 локомотивов. Первые паровозы были построены в точной соответствии с чертежами Луганского завода, но позже начали вноситься небольшие изменения, с учетом накопленного опыта и особенностей эксплуатации.


На колесах одного из паровозов - эмблема Ворошиловградского завода


Фирменная табличка паровоза. Сделан в 1949-м на румынском заводе "Решица"


На у по действующим путям промчалась какая то странная электричка в один вагон - пустили такси?


Использованные материалы:
  • Книга В.А.Раков “Локомотивы отечественных железных дорог, 1845-1955″
  • Книга А.В.Хмелевский, П.И.Смушков “Паровоз. Устройство, работа, ремонт.”

Коэффициент полезного действия (КПД) паровоза - величина, с помощью которой можно оценить эффективность использования в паровозе тепла, полученного в результате сжигания топлива. КПД паровоза - это отношение тепла, затраченного на работу по перемещению паровоза к максимальному количеству тепла, которое это топливо может выработать.

Первые паровозы появились в Великобритании в начале XIX столетия. Их коэффициент полезного действия был очень низок. С течением времени паровозы совершенствовались, но на коэффициент это практически не влияло. Максимальный КПД самых совершенных паровозов, выпускавшихся в начале XX века, не превышал 6-8%, средний - 4%. Модернизация паровозов этот вопрос практически не решала - их КПД почти не превышал 7%.

Настоящим прорывом в решении данного вопроса стало применение перегретого пара. Это позволило увеличить мощность и скорость. Произошло это в начале XX века. Однако, использование перегретого пара позволило увеличить мощность более, чем в 100 раз, скорость - в 15 раз, а КПД - только в 2 раза.

Так почему же так сложно повысить коэффициент полезного действия паровоза? Много своих работ изучению этого вопроса посвятил академик С. П. Сыромятников. Он связывал увеличение коэффициента с уменьшением массы парового котла и установкой различных устройств для повышения мощности и экономичности. Сыромятников считал, что передняя часть труб внутри парового котла вырабатывает не более 15% от общего количества пара. По проекту академика был создан паровоз с изменениями в паровом котле: укороченной передней трубной частью и установленным в специальной камере выносным перекрестночным пароперегревателем. Кроме того, по мнению Сыромятникова, увеличению КПД должно было способствовать сжигание угля в измельченном виде. Однако, в связи с этим появлялась проблема - загрязнение задней трубной решетки шлаком и золой. Для решения этой проблемы было предложено увеличить объем топки за счет отказа от зольника. Угольная пыль должна была сгорать в месте нахождения зольника, а не перед трубной решеткой.

Проблема низкого коэффициента полезного действия паровоза связана с тем, что пар, покидая машину, уносит с собой значительную часть полученной тепловой энергии. Температура уходящего пара составляет 120-180 градусов, давление - около 1,5 атмосфер. Теплосодержание этого пара равно примерно 650 килокалорий. Это довольно значительная потеря, которая составляет около 40%. Кроме этой, существуют еще другие потери: от неполного расширения пара, утечка его через неплотности, противодавление на нерабочую сторону поршня. Все эти потери значительно снижают КПД паровоза. К ним еще добавляется потери на преодоление сил трения при движении. Поэтому КПД паровоза в процентах не превышает 12-14.

Подводя итог, можно сказать, что низкий КПД паровоза связан со значительной потерей энергии из-за выброса пара и невозможностью использовать эту энергию из-за движения. В стационарных же установках такая энергия используется, например, на отопление или горячее водоснабжение.

Одним из важных параметров, влияющих на выбор типа локомотива для обеспечения перевозок, является его коэффициент полезного действия (к.п.д). Первые локомотивы - паровозы, появившиеся в начале 19 века в Великобритании, на протяжении почти 100 лет были на железных дорогах единственным тяговым средством. Рост промышленности и торговли, повлёкший за собой увеличение объёма перевозок, потребовал интенсивного развития железнодорожного. транспорта, увеличения массы поездов и скорости их движения и соответственно совершенствования конструкции локомотива, повышения их мощности, силы тяги и экономичности. Наиболее совершенные паровозы, выпускавшиеся в начале 20 века, уже имели максимальный к.п.д 6-8%, а средне-эксплуатационный - на уровне 4% . На железных дорогах СССР самым мощным массовым паровозом, выпуск которого начался в 1931, был паровоз серии ФД (Феликс Дзержинский) типа 1-5-0 со сцепным весом 1040 кН, расчётной силой тяги 241,5 кН и конструкционной скоростью 90 км/ч. При расчётной скорости 23 км/ч он развивал мощность на ободе колеса 1513 кВт. Для сравнения - распространенный в 1980-х годах грузовой тепловоз 2ТЭ10М имел конструкционную скорость 100 км/ч, силу тяги в продолжительном режиме 245 кН на скорости 24,6 км/ч.
Конструкционная скорость пассажирского тепловоза ФД п (точнее паровоза ИС "Иосиф Сталин", стыдливо переименованного в годы борьбы с "культом личности") составила 115 км/ч; опытные паровозы типа 2-3-2 для скоростных пассажирских перевозок на испытаниях развивали скорость до 160-170 км/ч. Для сравнения: пассажирский тепловоз ТЭП70 имеет конструкционную скорость 160 км/ч.
В США были выпущены мощные сочленённые паровозы типа 1-5+5-1 (с двумя или несколькими самостоятельными экипажными частями), которые обеспечивали расчётную силу тяги до 660 кН. Отечественный магистральный грузовой паровоз последнего типа развивал мощность 1800 кВт, имел конструкционную скорость 80 км/ч; пассажирский паровоз - соответственно 1900 кВт и 125 км/ч. Первые магистральные тепловозы, появившиеся в 20-х гг. 20 в., имели в несколько раз более высокий, чем у паровозов, к.п.д, что явилось одной из решающих причин довольно быстрого их развития и совершенствования. В СССР была организована разработка проектов тепловозов для последующей постройки их на отечеств, заводах и за границей. Магистральный тепловоз ЩЭЛ-1 построен ленинградским заводам в 1924 году; тепловозы Э ЭЛ 2 и Э МХ 3 были заказаны для отечественных железных дорогах в Германии в счёт поставок паровозов. В 1931 году Ашхабадская ж. д.первой на сети ж. д. Советского Союза перешла на тепловозную тягу. интенсивно в СССР Замена паровозной тяги на тепловозную и электровозную началась с конца 1940-х и особенно развернулась после 1950-х годов, когда был прекращён выпуск паровозов (1956 год).
Год Протяженность линий на конец года, тыс. км Выполнение грузовой работы за год, %
Электри-фицированных На тепловозной тяге Электровозами Тепловозами Паровозами
1955 5,36 6,4 8,4 5,7 85,9
1960 13,81 17,7 21,8 21,4 56,8
1965 24,9 54,8 39,5 45,0 15,5
1970 33,9 76,2 48,7 47,8 3,5
1975 38,9 91,6 51,7 47,9 0,4
1980 43,7 98,1 54,9 45,1 0,0

Современные тепловозы в большом диапазоне реализации мощности имеют к.п.д около 30%, а среднеэксплуатационный к.п.д - около 25%. По сравнению с паровозами тепловозы помимо более высокой экономичности обладают рядом других положительных эксплуатационных характеристик: позволяют увеличить массу поезда, удлинить тяговые плечи, сократить простой в ремонте, повысить производительность труда. Серийные тепловозы ТЭ10 и 2ТЭ116 при мощности дизеля 2206 кВт имеют расчётную силу тяги 253 кН в секции и развивают мощность на колёсах 1612- 1668 кВт. Выпускаются 2-х, 3-х, 4-х секционные тепловозы ТЭ10. Тепловозы 2ТЭ121 при мощности дизеля 2941 кВт имеют силу тяги 300 кН в секции и развивают мощность на колёсах 2173 кВт. Конструкционная скорость грузовых тепловозов 100 км/ч, пассажирских - 160 км/ч. Созданы опытные образцы тепловозов с секционной мощностью (по дизелю) 4412 кВт.
Первые попытки использования электрической энергии для тяги поездов относятся к концу 19 века. Первый отечественный электровоз ВЛ19, выпущенный в 1932, имел 6 тяговых двигателей мощностью по 340 кВт каждый и развивал скорость до 90 км/ч.
Наиболее распространённые современные электровозы постоянного тока ВЛ10 имеют расчётную силу тяги 502 кН при расчётной скорости 45,8 км/ч, развивают мощность на колёсах 5280 кВт. Электровозы переменного тока ВЛ80 с расчётной силой тяги 512 кН при расчётной скорости 43,5 км/ч развивают мощность на колёсах 6350 кВт. Конструкционная скорость большинства грузовых электровозов - до 110 км/ч, а пассажирских электровозов ЧС2 и ЧС4 - 160 км/ч. С 1985 года для вождения тяжеловесных и длинносоставных поездов началось создание мощных грузовых электровозов нового поколения, развивающих мощность около 10 тысяч кВт. Грузовые электровозы постоянного тока ВЛ15 развивают мощность 9000 кВт при силе тяги 688 кН, а грузовые электровозы переменного тока ВЛ85 имеют мощность 10 000 кВт при силе тяги 720 кН; пасс.
Не остаются в стороне и локомотивы пассажирского парка. Электровозы постоянного тока ЧС7 имеют мощность 6160 кВт, а его "собратья" ЧС8, работающие на переменном токе - мощность 7200 кВт.
Собственный к.п.д электровозов достигает 88-90% при общем к.п.д электрической тяги (с учётом к.п.д ТЭЦ или ГЭС, тяговых подстанций, линий электропередачи и контактной сети) около 22-24%. Возврат энергии может достигать 25% расхода энергии на тягу.
Перспективно использование в качестве моторного топлива на тепловозах сжатого и сжиженного природного газа. Повышению экономичности могут способствовать совершенствование термодинамического цикла дизеля, освоение высокотемпературных топливных элементов. Достаточно высокой мощностью - до 6300 кВт - обладает газотурбовоз. Однако из-за сравнительно невысокого к.п.д (12-18%) и сложности изготовления этот локомотив ни как не выйдет из периода экспериментальных поездок. В мире он был выпущен малыми сериями за рубежом (Германия, США), единичные экземпляры построены в нашей стране.
Дальнейшее совершенствование электровозов и тепловозов будет направлено на повышение их надёжности и экономичности, улучшение тяговых качеств, снижение затрат на обслуживание и ремонт путём создания безремонтных конструкций узлов и агрегатов, применения бесколлекторного тягового привода, микропроцессорной техники в системах управления, регулирования, диагностики. Дальнейшее развитие локомотивостроения связано с увеличением единичной мощности и скорости движения. Возможно, получат свою реализацию проекты турбопоездов, в которых используется авиационная газовая турбина. Ведь уже сейчас скорость до 200 км/ч, для стран Европы и России воспринимается как обыкновенное техническое решение, а значит поезда будут стремиться закрепить свой рекорд скорости - почти 600 км/ч.