1892 년, 독일 엔지니어 루돌프 디젤은 열역학의 카노 순환을 바탕으로 실린더를 흡입하는 공기를 고도로 압축하여 연료의 자연 연소 온도를 초과하게 한 다음 고압 공기로 연료를 실린더 연소에 불어 넣는 것은 가스나 휘발유 엔진이 혼합가스 점화를 흡입하는 방식과 다르다. 이 원리에 따르면, 디셀은 디젤을 연료로 하는 압연식 내연 기관을 발명했는데, 이는 세계 최초의 디젤 엔진이며 자신의 이름을 따서 명명되었다. 고출력 고효율 디젤 엔진은 당연히 차량의 이상적인 동력원이 되었지만, 당시 디젤 엔진은 막 시작되었고, 기술은 아직 성숙하지 않았기 때문에 부피와 중량이 큰 디젤 엔진을 철도 차량에 올려놓는 것은 분명 상당히 어려웠을 것이다. 1896 년 영국 엔지니어 허버트 아크로이드 스튜어트 (Herbert Akroyd Stuart) 는 영국 울비치의 왕실 병공장을 위해 열구 엔진을 사용하는 디젤 연료 철도 기관차를 설계했다. 그러나 설계 및 기술적 결함으로 인해 엔진 전력 효율이 매우 낮기 때문에' 반내연기관' 이라고 불린다. 그러나 다른 한편으로는, 이 기관차의 출현은 의심할 여지 없이 내연 기관차를 향한 중요한 단계이다.

디젤 엔진에 대한 Diesel 의 특허 보호가 19 12 에서 종료됨에 따라 이 엔진의 우세는 빠르게 발휘되어 선박 추진과 고정장비에 널리 사용되고 있다. 그러나 초기 디젤기관의 질이 크고 전력 중량비가 낮은 문제는 줄곧 효과적으로 해결되지 않았다. 당시 디젤기관에는 확실히 많은 결함이 있었는데, 그중 가장 큰 문제는 무게였다. 디젤 엔진의 실린더 압력이 가솔린 엔진보다 훨씬 높기 때문에 디젤 엔진의 실린더 강도와 용적은 가솔린 엔진보다 훨씬 큽니다. 동시에 초기 디젤기관이 사용한 공기압축기도 매우 방대하여 디젤기관 전체가 매우 육중하다. 이는 육지에서 사용되는 자동차와 철도에 어느 정도 장애를 일으켰기 때문에 디젤기관의 철도 기관차 동력원으로서의 잠재력은 당시 중시되지 않았다.

1906 년 Diesel, 독일 철도 엔지니어 Adolf Klose, 스위스 엔진 제조업체 Gebrüder Sulzer 는 철도 디젤 기관차의 설계 및 생산을 전담하는 Diesel-Sulzer-Kracz GmbH 를 설립했습니다. 전통적인 증기기관을 생산하는 것 외에도 그린술수 엔진 공장은 여전히 1898 에서 디젤기관을 생산하기 시작했다. 프러시아 국립 철도 (독일어: Preu & amp；; (szligIsche Staatseisenbahnen) 디젤 기관차를 1909 에서 Diesel-Sulzer-Kracz 에 실험으로 주문했습니다. 3 년간의 연구 끝에 세계 최초의 진정한 내연 기관차는 19 12 년 스위스에서 탄생했다. 이 디젤 기관차는 무게가 95 톤, 전력은 883 킬로와트, 최고 시속100km ... 그해 여름 스위스 윈터투르 로만슈엔 철도에서 처음 선보였다. 짧은 시운전을 거쳐 19 12 년 9 월 독일 제국에 인도되었습니다. 19 13 시운전 과정에서 몇 가지 문제와 고장이 속속 발견되고 독일과 스위스의 엔지니어들도 기술 개선을 계속하고 있다. 그러나 19 14 년 제 1 차 세계대전의 발발로 더 이상의 실험이 중단되었다.

대양 건너편 미국에서는 미국 맥주 제조사 안하이스 부시 (Anheuser-Bush) 의 공동 설립자 중 한 명인 아돌포스 부시 (Adolphus Busch) 가 1898 에서 미국에서 디젤 엔진을 생산할 수 있는 허가를 샀다. 20 세기 초부터 철도궤도차가 디젤기관을 사용했다는 기록이 있었지만 미국은 교통수송에서 오는 이런 새로운 동력을 광범위하게 사용하지 않았다. 미국 General Electric Company 는 20 세기 초 철도 트랙카 시장에 진출했고, General Electric Company 의 설립자 중 한 명인 토마스 에디슨도 1880 년 전력궤도차 실험을 실시했고, GE 는 1895 년 처음으로 전기기관차의 원형을 선보였다. 하지만 전기화 비용이 높기 때문에 제너럴 일렉트릭 회사는 디젤기관에 눈을 돌려 디젤기관을 이용해 전기를 생산하고 견인모터에 전원을 공급하는' 전기' 궤도차, 즉 이후 전동내연 기관차를 구상했다. 그러나 개발 초기부터 기술적 난제에 봉착했다. 해리 워드 레너드가 발명한 DC 발전기와 모터 변속 제어 시스템을 채택했기 때문에 디젤 엔진과 모터 간의 조화성이 매우 떨어진다. 19 14 년까지 R&D 는 획기적인 기술 혁신을 이루었습니다. General Electric 엔지니어인 Hermann Lemp 는 신뢰할 수 있는 DC 전력 제어 시스템을 발명하고 특허를 출원했습니다. 제어 시스템은 내연 기관 조절기를 발전기 및 견인 모터와 자동으로 결합하므로 제 3 자가 내연 기관차의 엔진을 수동으로 조정할 필요가 없습니다. 이 시스템의 의미는 전동내연 기관차의 제어조정 문제를 해결하고 미래의 전동식 내연 기관차 제어 시스템의 시조가 되는 것이다.

19 17 년, GE 는 레파의 제어 시스템을 이용하여 실험용 전동내연 기관차를 시험제작했습니다. 미국 최초의 전동식 내연 기관차이기도 합니다. 1923 년 뉴욕시는 코프만 법안을 통과시켜 오염이 심한 증기 기관차가 뉴욕시 국경에 진입하는 것을 금지했다. 이 법안의 목적은 뉴욕의 모든 교통량이 많은 철도를 전기화하는 것이지만, 저운량 지역의 철도를 전기화하는 것은 수지가 맞지 않는다. 이에 따라 뉴욕은 잉그솔란에게 션트용 내연 기관차, 즉' Boxcab' 를 개발해 범용 전기 엔진, 견인 모터 및 제어 시스템, 기관차 전력 220kW, 1925 년 7 월 배송을 요청했다. 이런 기관차의 실제 운용은 당시 철도 전기화 비용이 매우 높은 상황에서 내연 기관차가 매우 경제적인 선택이었다는 것을 보여준다. 1920 년대 중반, 미국 보드윈 기관차 공장도 서옥전기의 전기 설비를 채택한 전기 내연 기관차의 원형을 설계했다. 주로 증기 기관차가 운행하기 어려운 부분 (예: 석탄 부족) 에 쓰인다. 이때 내연 기관차가 실용 단계에 들어서면서 성능 우세가 점차 드러나고 있다. 1929 년 캐나다 국립철도는 서목전기에 내연 기관차 두 대를 주문하여 북미 최초로 철도간선에 내연 기관차를 적용한 철도 회사가 되었다. 반면에, 내연 기관차는 배차 기관차 분야에 광범위하게 적용되기 시작했다. General Electric Company 는 60 년대 +0930 년대에 일련의 소형 션트 디젤 기관차를 생산했고, 서옥전기회사와 보드윈 기관차 공장도 60 년대 +0929 년부터 션트 디젤 기관차를 생산하기 시작했다. 하지만 얼마 지나지 않은 대공황으로 서옥전기는 나중에 기관차 생산을 중단하고 기관차에 전기 부품을 제공하였다. 기존의 증기 기관차에 비해 내연 기관차는 동력이 강하여 연기와 먼지 오염이 없어 수리가 비교적 쉽다. 1930 년대 북미 대륙에서는 전동식 내연 기관차가 신속하게 철도 간선의 주력이 되고, 증기 기관차가 내연 기관차로의 전환 단계가 본격적으로 시작되며, 여러 대의 내연 기관차로 구성된 단독전력이 900 ~ 1000 kW 인 간선 디젤 기관차가 등장했습니다. 예를 들면/KLOC 입니다.

유럽에서는 독일 클라우스-마피 위그먼, 아우크스부르크-뉘른베르크 기계공장, 포이트가 세계 최초의 유압 내연 기관차인 V140 을 성공적으로 개발해 1935 년에 가동했다. 이런 내연 기관차는 전기 기관차 구조보다 더 간단하고 무게가 가볍다. 독일 제국철도회사 (DR) 는 이런 기관차의 성능에 매우 만족한다. 이후 액체 내연 기관차는 독일 철도 간선의 주력 기관차가 되었다.

제 2 차 세계 대전 이후 디젤 기관차는 급속한 발전 단계에 들어섰다. 디젤 엔진 성능과 제조 기술의 급속한 향상과 배기 터빈 증압 시스템의 보급으로 내연 기관차의 전력은 제 2 차 세계대전 전보다 일반적으로 50% 정도 높아졌다. 1950 년대에는 내연 기관차의 수가 급속히 증가하면서 DC 전동식 내연 기관차와 내연유압이 2 트랙 발전을 보였다. 1960 년대에는 고전력 실리콘 정류기가 성공적으로 개발되어 철도 기관차에 적용되었고, AC -DC 전동내연 기관차가 등장해 전력 수준이 더욱 높아졌다. 전자기술이 발달하면서 연방 독일 (서독) 은 197 1 년 1840 kW 의 AC -DC- AC 구동 내연 기관차 (Henschecher) 를 시험 제작했다.