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在使用的内燃机车传动形式均为电传动式，即通过大功率柴油机带动发电机发电，电能经过整流和逆变输出给轮轴驱动电机来驱动火车前进。这里有人会问：这种传动形式岂不是损耗的能量很大。答案是肯定的，但使用电传动的原因只要有两点：
一是列车的牵引质量一般都在几千吨，柴油机的输出扭矩不经过放大是无法驱动如此重量的。传统汽车上使用的是离合器及变速箱来实现扭矩放大，而火车柴油机排量在200~300升，输出功率在3500千瓦左右，一般的变速箱是无法匹配如此高功率的，普通的离合器也难以配合这样的输出扭矩，设计难度很大。
二是柴油机做为内燃机其低转速时扭矩较小，就像汽车怠速起步很困难一样，稍有阻力就可能造成“憋车”使内燃机熄火。因而如若火车采用机械传动就很难实现平稳起步。
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