Locomotive Diesel
Les locomotives diesel diffèrent sensiblement pas la méthode selon laquelle la puissance déployée par le moteur Diesel est transmise aux roues.
Diesel-mécanique
Le cas le plus simple est celui où la puissance est transmise par une boite de vitesse à pignons, comme sur la plupart des voitures. On parle alors de locomotive diesel-mécanique.
Mais, au delà d'environ 4000 ch, les efforts ne permettent généralement plus la réalisation d'une boite de vitesse sans risque de rupture. Pour les applications plus exigeantes, d'autres types de transmission ont été étudiés et appliqués.
Diesel-électrique
De nos jours, la transmission la plus courante est électrique. On parle alors de locomotive diesel-électrique.
Le moteur Diesel anime une génératrice électrique dont le courant est utilisé pour alimenter des moteurs électriques qui animent les roues. En quelque sorte, on peut dire qu'il s'agit d'une locomotive électrique dans laquelle on a embarqué la centrale électrique.
Diesel-hydraulique
On rencontre aussi une transmission hydraulique pour transmettre la puissance aux roues. On parle de convertisseur de couple (en anglais torque convertor) pour un équipement qui contient deux parties mobiles et une partie fixe généralement noyées dans un bain d'huile à l'intérieur d'une enveloppe étanche.
La partie la plus intérieure du convertisseur de couple est appelée pompe centrifuge, la partie la plus extérieure est appelée turbine ; entre elles, on trouve une roue fixe de guidage. Ces trois pièces comportent des ailettes aux formes étudiées pour contrôler soigneusement les mouvements de l'huile.
La pompe centrifuge est connectée directement au moteur diesel et la turbine est connectée à un moyeu qui entraine les roues.
En tournant, le moteur diesel fait tourner la pompe centrifuge, entrainant l'huile vers l'extérieur sous haute pression à travers les ailettes de la roue fixe de guidage puis de la turbine. Cela entraine la rotation de la turbine, du moyeu et donc des roues. L'huile revient ensuite dans le même circuit.
La complexité mécanique des locomotives diesel-hydrauliques entraine une grande fragilité et explique que cette technique soit maintenant remplacée par celle des locomotives diesel-électrique.