内燃机本身相对电机并没有优势可言，功率密度，转矩密度，效率，可靠性，生产成本，调速范围，等等一切想得到的比较指标都差的远。
内燃机的能量转化原理：
1.吸气冲程：进气阀打开，活塞向下运动，燃油和空气的混合物进入汽缸，当活塞运动至最低时进气阀关闭，吸气冲程的作用为机械能转化为内能。
2.压缩冲程：进气阀与排气阀都关闭，活塞向上运动，燃油和空气的混合气体被压缩，当活塞运动至最顶部时压缩冲程结束，压缩冲程作用为将机械能转化为内能。
3.做功冲程：火花点燃混和气体，燃烧的气体急剧膨胀，推动活塞下行，做功冲程作用为内能转化为机械能。
4.排气冲程：排气阀打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出，当活塞运动至最顶部时排气阀关闭，排气冲程作用为排出废气。
内燃机车消耗柴油，蒸汽机烧煤。
内燃机工作时，燃料在汽缸内燃烧，所产生的高温高压气体在汽缸内膨胀，推动活塞往复运动，连杆带动曲轴旋转对外做功，燃料的热能转化为机械功。
柴油机发出的动力传输给传动装置，通过对柴油机、传动装置的控制和调节，将适应机车运行工况的输出转速和转矩送到每个车轴齿轮箱驱动动轮，动轮产生的轮周牵引力传递到车架，由车架端部的车钩变为挽钩牵引力来拖动或推送车辆。
蒸汽机车工作时，煤燃烧产生的热量锅炉中的水加热、汽化，形成400摄氏度以上的过热蒸汽，再进入蒸汽机膨胀作功，推动汽机活塞往复运动，活塞通过连杆、摇杆，将往复直线运动变为轮转圆周运动，带动机车动轮旋转，从而牵引列车前进。