Motor: Het hart van een diesellocomotief is de dieselmotor. Het is een grote, krachtige motor die diesel verbrandt om mechanische energie te produceren. De motor bestaat uit meerdere cilinders, elk met zuigers die binnen de cilinders op en neer bewegen. De verbranding van dieselbrandstof genereert druk, waardoor de zuigers naar beneden worden gedreven.
Krukas: De heen en weer gaande beweging van de zuigers wordt door de krukas omgezet in een roterende beweging. Terwijl de zuigers naar beneden bewegen, draaien ze de krukas, die zich aan de onderkant van de motor bevindt. De krukas is een cruciaal onderdeel omdat deze de lineaire beweging van de zuigers omzet in rotatie-energie.
Generator: De roterende beweging van de krukas wordt gebruikt om de hoofdgenerator van de locomotief aan te drijven. De generator is via een reeks tandwielen met de krukas verbonden. Terwijl de krukas draait, draait deze het anker van de generator, een roterend onderdeel van de generator. De relatieve beweging tussen het anker en de stationaire veldwikkelingen (stator) genereert elektrische stroom.
Opwekking van wisselstroom (AC): De generator produceert wisselstroom (AC) elektriciteit. Bij moderne locomotieven produceert de hoofdgenerator doorgaans driefasige wisselstroom. Dit betekent dat de stroom tijdens elke rotatie drie keer van polariteit (richting) wisselt.
Gelijkrichter: De wisselstroom die door de hoofdgenerator wordt gegenereerd, wordt met behulp van een gelijkrichter omgezet in gelijkstroom (DC). De gelijkrichter bestaat uit halfgeleiderapparaten, diodes genaamd, die ervoor zorgen dat de stroom slechts in één richting kan stromen. Door gebruik te maken van een combinatie van diodes wordt de wisselstroom omgezet in pulserende gelijkstroom.
DC-tractiemotoren: De gelijkstroom van de gelijkrichter wordt geleverd aan de tractiemotoren van de locomotief. Tractiemotoren zijn elektromotoren die elektrische energie weer omzetten in mechanische energie, waarbij met name rotatiebewegingen worden gegenereerd. Elke locomotief heeft doorgaans meerdere tractiemotoren, die op de assen van de locomotief zijn gemonteerd en met de wielen zijn verbonden.
Tractiemotorbediening: Om de snelheid en het koppel van de tractiemotoren te regelen, wordt gebruik gemaakt van een geavanceerd elektronisch regelsysteem, vaak het tractiecontrolesysteem genoemd. Het tractiecontrolesysteem regelt de hoeveelheid stroom die aan de tractiemotoren wordt geleverd en kan hun snelheid variëren door de frequentie van de AC-ingang te wijzigen.
Wielen en transmissie: De rotatiekracht die door de tractiemotoren wordt geproduceerd, wordt via een reeks tandwielen en aandrijfassen op de wielen van de locomotief overgebracht. De wielen genereren de nodige tractie om de locomotief voorwaarts of achterwaarts over de rails voort te bewegen.
Door deze componenten en systemen te integreren, kunnen moderne diesellocomotieven dieselbrandstof efficiënt omzetten in mechanische en elektrische energie, waardoor ze de aandrijfkracht kunnen leveren om zware treinen over de sporen te trekken.