隨著內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展，鐵路柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和操作條件與普通柴油機(jī)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(jī)車的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)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(jī)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(jī)油不能滿足鐵路機(jī)車的要求，因此單獨(dú)提出了鐵路機(jī)車柴油機(jī)油的分類。

  我國鐵路機(jī)車柴油機(jī)油的分類

  我國鐵路內(nèi)燃機(jī)車開始使用14號普通柴油機(jī)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(jī)油，為東風(fēng)、東風(fēng)3、內(nèi)燃機(jī)車用油相配套，接著又為我國從法國阿爾斯通公司引進(jìn)的ND4內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)。1997年已建立了我國鐵路內(nèi)燃機(jī)車用柴油機(jī)油(國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17038-1997)。

  鐵路內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)油的發(fā)展是根據(jù)柴油機(jī)單缸功率與強(qiáng)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(jī)車的單缸功率從20世紀(jì)30年代的幾十千瓦，發(fā)展到200kW以上，強(qiáng)化系數(shù)由近40提高到90以上。單缸功率或強(qiáng)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(jī)車柴油機(jī)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(jī)單缸功率與強(qiáng)化系數(shù)的提高是促進(jìn)機(jī)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(jī)油質(zhì)量。

  在國際上，美國鐵路內(nèi)燃機(jī)車1950年使用第一代油，柴油機(jī)為非增壓型。20世紀(jì)50年代末期到20世紀(jì)60年代，采用增壓技術(shù)，柴油機(jī)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(jī)油耗降至1.2%～1.7%。1965年～1970年機(jī)車功率進(jìn)一步提高，單缸功率達(dá)到150kW以上，強(qiáng)化系數(shù)為60～75，機(jī)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(jī)強(qiáng)化系數(shù)繼續(xù)提高，機(jī)油消耗要求降至0.5%～1.0%。 1978年以后，由于節(jié)能柴油機(jī)的發(fā)展，強(qiáng)化系數(shù)已達(dá)88～91，機(jī)油溫度高達(dá)125℃左右，機(jī)油消耗率降到0.3%～0.5%。因此在20世紀(jì)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(jìn)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(jī)的磨損。鐵路機(jī)車第五代油、第四代油仍沿用至今，與汽車內(nèi)燃機(jī)比較，其用油的發(fā)展相對緩慢。

  我國內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)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。