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SD38AC型柴油机车是干线货运用的六轴柴油机车,采用单司机室、底架承载结构、双侧外走廊的罩式车体,车体上部自前向后由电气室、司机室、动力室、冷却室四部分组成,其中电气室一端称为短罩端,动力室和冷却室一端称为长罩端。机车走行部采用两台"Flexicoil"三轴转向架,二系悬挂采用扰度较大的螺旋圆弹簧,可改善机车的运行品质和线路适应性。动力装置为一台16[[气缸]]、[[二冲程]]、[[机械]]增压的16-645E型柴油机。传动系统采用交-直流电传动,柴油机输出轴通过[[联轴器]]驱动一台AR10型交流发电机,发出的交流电通过大功率硅整流装置转换为[[直流电]],然后供给六台D77型直流牵引电动机。
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