隨著內(nèi)燃機車的發(fā)展，鐵路柴油機的結(jié)構(gòu)設(shè)計和操作條件與普通柴油機不同，如功率較大，同時在設(shè)計中受到重量和空間的限制，主要依靠提高增壓壓力和轉(zhuǎn)速、縮短行程、加大缸徑等措施提高其功率。因此機車的機械負荷和熱負荷都很高，加上長期在野外行駛，環(huán)境條件較差，又常常使用劣質(zhì)燃料，因此對內(nèi)燃機車的抗磨性能、抗腐蝕性、低溫分散性和高溫清凈性都提出了較高的要求，普通柴油機油不能滿足鐵路機車的要求，因此單獨提出了鐵路機車柴油機油的分類。

  我國鐵路機車柴油機油的分類

  我國鐵路內(nèi)燃機車開始使用14號普通柴油機油（舊牌號相當(dāng)于新牌號40號），70年代后期開始生產(chǎn)相當(dāng)于美國LMOA第一代油的14號低增壓柴油機油，為東風(fēng)、東風(fēng)3、內(nèi)燃機車用油相配套，接著又為我國從法國阿爾斯通公司引進的ND4內(nèi)燃機車配套的1號和2號油，基本上相當(dāng)于第二代油。自90年代初，按原中國石化總公司科研計劃，1990-1995年，先后成功研制了鐵路機車第三代油和第四代油。在質(zhì)量分類上，基本上靠近美國的LMOA與GE的分類標準。1997年已建立了我國鐵路內(nèi)燃機車用柴油機油(國家標準GB/T17038-1997)。

  鐵路內(nèi)燃機車柴油機油的發(fā)展是根據(jù)柴油機單缸功率與強化系數(shù)和燃料的質(zhì)量來決定的。其發(fā)展過程是按代區(qū)分的。

  機車的單缸功率從20世紀30年代的幾十千瓦，發(fā)展到200kW以上，強化系數(shù)由近40提高到90以上。單缸功率或強化系數(shù)越高，氣缸內(nèi)溫度和壓力相應(yīng)提高，缸套與活塞環(huán)的擦傷磨損幾率變大，機車柴油機油在使用中清凈性變差，氧化衰變速度加快，其堿值衰減也快。

  柴油機單缸功率與強化系數(shù)的提高是促進機油發(fā)展的決定因素。此外，燃料的重質(zhì)化以及換油期延長，也都要求不斷提高機油質(zhì)量。

  在國際上，美國鐵路內(nèi)燃機車1950年使用第一代油，柴油機為非增壓型。20世紀50年代末期到20世紀60年代，采用增壓技術(shù)，柴油機單缸功率提高1倍，1964年發(fā)展了第二代油，提高了油的清凈性與過濾性。機油耗降至1.2%～1.7%。1965年～1970年機車功率進一步提高，單缸功率達到150kW以上，強化系數(shù)為60～75，機油耗要求降至0.8%～1.3%。第二代油性能已不適應(yīng)，因而1968年～1970年發(fā)展了第三代油。

  美國1977年又發(fā)展了第四代油，其堿值提高到13。該油是適用燃料含硫超過1%的情況，但由于柴油機強化系數(shù)繼續(xù)提高，機油消耗要求降至0.5%～1.0%。 1978年以后，由于節(jié)能柴油機的發(fā)展，強化系數(shù)已達88～91，機油溫度高達125℃左右，機油消耗率降到0.3%～0.5%。因此在20世紀80年代后期又發(fā)展了第五代油，油品的堿值又有提高，尤其是進一步提高了油品的高溫清凈性，減少了環(huán)槽積炭和柴油機的磨損。鐵路機車第五代油、第四代油仍沿用至今，與汽車內(nèi)燃機比較，其用油的發(fā)展相對緩慢。

  我國內(nèi)燃機車柴油機都使用輕柴油燃料，而使用潤滑油，大致與美國相同。目前我國自行研制成功并投入生產(chǎn)使用三代油、四代油和五代油。