Тепловозы с газовой передачей характеризуются применением сжатого воздуха, газа или пара для работы в машине, идентичной машине паровоза с ее распределением и управлением. Различают передачи разомкнутого и замкнутого процессов. Замкнутый процесс применяется только в паровой передаче. Рабочее тело — пар после расширения в цилиндрах — возвращается в компрессор, где опять сжимается.

Теоретически и практически выяснена невыгодность работы сжатым воздухом без подогрева его отработавшими газами от двигателя. По условиям смазки температуру сжатого газа в рабочей машине принимают 380—425° С, воздуха 320—360° С, воздуха в компрессоре—200° С, рабочее давление р = 7 о/и. Обычно при нормальной работе степень наполнения цилиндров е ä 0,3.

Проверочные расчеты показывают, что локомотив с такой передачей в лучшем случае может иметь к. п. д. 18%.

Несмотря, однако, на низкий к. п. д., тепловозы с газовой передачей длительное время привлекали внимание конструкторов. В качестве тягового двигателя имелось в виду использовать машину паровозного типа, что и являлось одним из веских доводов в Пользу тепловозов с компрессорной передачей. Казалось, что сохранение на тепловозе машины паровозного типа значительно упростит обращение с ним. Кроме того, считали, что к. п. д. локомотива можно повысить за счет тепла отработавших газов, которые могут использоваться для подогрева рабочего газа или непосредственно в рабочей машине.

Принцип работы газовой передачи основан на том, что газ сжимается до определенного давления, а затем расширяется в рабочей машине, связанной с движущими осями. Сжатие газа при этом может производиться:

1) специальным компрессором, приводимым в движение главным двигателем тепловоза;

2) особой конструкции генератором, который, являясь первичным двигателем тепловоза, готовит рабочий газ необходимого давления в виде продуктов сгорания топлива;

3) дизель-компрессором, представляющим собой соединение главного двигателя тепловоза с компрессором в одной машине.

При использовании в качестве рабочего тела продуктов сгорания топлива клапаны и детали рабочей машины могут не выдержать высокой температуры. Поэтому прибегают к охлаждению газов, впрыскивая в них воду, и тем создают рабочее тело в виде парогазовой смеси.