【内燃机车配套电器元件】DF4D:客户、送货-直流驱动内燃机车和多种用途的改进版本

东风4D型内燃机车(DF4D)是中国铁路使用的内燃机车。东风4D型内燃机车是客运、货运用交流-直流电动内燃机车。根据铁道部下达的任务，大连机车车辆厂以东风4B型东风4C型机车为基础，设计了东风4D型内燃机车、车型代号DF4D。之后开发了可用于其他用途的改进版本。

东风4D型机车包括东风4D速度型、东风4D准高速型、东风4D机车功率型、东风4D货物型、东风4D造型、东风4D径向转向架型、东风4DJ交流传动型等亚型，形成东风4D型内燃机车系列。

东风4D速度客运类型

东风4D型0471型机车

为了提高铁路运输的竞争力，中华人民共和国铁道部于1995年6月召开了部长事务会议，确定了提高铁路速度的原则、目标和实施步骤。根据第九个五年计划(1996-2000年)期间的铁路发展计划，到2000年要求“货物运输中、旅客速度提高”，加快铁路干线旅客列车的出行速度，提速区的高速旅客列车最高速度为140 ~ 160公里/小时。决定在现有干线上进行提速试验，为提高未来大面积的速度做好技术准备。

1996年9月，铁道部决定于1997年4月1日实施中国铁路首次大面积提速，京广、京哈、京哈三大干线旅客列车最高运行速度预计达到每小时140公里，大连机车车辆厂要求在东风4B型及东风4C型机车的基础上立即着手开发东风4D型高速旅客内燃机车。此时，距大速度提高的实施日期只有7个月，因此机车开发进度非常紧张。同年10月东风4D型机车设计方案通过铁道部的技术设计审查后，开始施工设计和试制。1996年12月15日，第一辆东风4D型客运机车在大连机车车辆厂完工。

东风4D型速度客运机车最高运行速度为每小时145公里，据说与大连工厂和英国里卡多公司合作，以16V240ZJB/C型内燃机为基础，改进开发的16V240ZJD型内燃机，装载功率为2940千瓦，机车动力为2425千瓦。步行部牵引电机采用滚动轴承轴箱的半悬挂安装方式。机车牵引大型集团客车(1100吨)时，直线路线上的平衡速度为每小时132公里。部分机车装有重新连接装置。早期生产的机车外形与DF4C相同，从DF4D 0151机车开始，采用了新的屋顶圆弧外形，在高速运行时减少了风压和噪音，早期生产的机车也纷纷回到工厂进行改造。

这是里卡多的标志，里卡多是英国著名的建筑机械技术公司，成立于1915年。主要提供工程咨询、产品创新、清洁技术解决方案。服务范围涵盖汽车工业、铁路车辆、海洋工程、国防技术等领域，总部位于英国萨萨塞克斯县艾德地区。

根据铁道部的安排，第一辆机车出厂后立即前往北京，由铁道部科学研究院、北京铁路局、大连机车厂合作，在京胜铁路、京津铁路进行机车动力学试验，使东风4D型机车运行平稳，曲线通过性能良好，制动性能良好，最大试验速度达到157.7公里/小时。1997年2月，东风4D型机车在铁道部质量检查中心内燃机车检查站进行了成套牵引试验。同月，为了尽快提高铁路的速度，东风4D型客机观车没有经过运营审查，迅速投入大量生产。

为了验证东风4D型速度客运机车的性能和质量，铁道部质检中心对该机车及其主要部件进行了部级鉴定试验。1997年夏天，铁道部对16V240ZJD型内燃机进行了部长级鉴定试验，包括UIC100小时性能试验、ORE360小时耐久性试验。另外，铁道部于1998年12月投入使用，选择了隶属济南铁路局济南机务段的0336号机车作为运营审查试验车，到2000年3月为止完成了30万公里的运营审查，在此期间由于机车质量问题，没有进行机器和临时维修，燃料经济性也很好。但是，内燃机解体检查结果显示活塞中的一条铝裙出现了严重的裂痕，因此铁道部决定将哈尔滨铁路局3棵机务段的0365号机车改为运用评价机车。到2000年8月为止，已经完成了30万公里的运营审查，拆卸检查表明机车主要部件状态良好。

东风4D型0110号机车牵引着2223号旅客列车进入入口前站

从1997年2月开始投入大量生产，2003年停产，大连机车厂累计生产575辆东风4D型速度客运机车，车号为0001 ~ 0240、0243 ~ 0347、0353 ~ 0529、0532 ~ 0584。东风4D型提速客运机车是中国铁路第一、二、三次提速的主型机车之一，20世纪90年代末，北京、石家庄、天津、

上海、长沙、济南、徐州、郑州、沈阳、山海关、三棵树、南京等机务段，并曾经参与陇海铁路、兰新铁路、京广铁路等干线提速试验；例如在1999年8月至9月进行的兰新线提速试验中，时任铁道部副部长刘志军组织带领铁道部、兰州铁路局有关部门，乘坐东风4D型机车牵引的试验列车在张掖至嘉峪关段、嘉峪关至疏勒河段进行运行试验，期间列车最高时速分别达到149公里/小时和153公里/小时。

货运型（4000系）

东风4D型4103号机车

1998年1月，大连机车车辆厂决定在东风4D型提速客运机车的基础上进行了适应货运机车性能的改造，开发东风4D型货运机车。同年4月试制了两台货运型机车（0241、0242），配属北京铁路局石家庄机务段进行运用考核，主要担当石家庄—德州—济南间的货运牵引任务。鉴于货运型机车使用情况良好，陕西省西延铁路公司于1998年7月向大连机车车辆订购了一台货运型机车（0348），同年9月被命名为“延安号”并投入使用，这也是东风4D型机车首次进入地方铁路市场。1998年11月，经铁道部批准，东风4D型货运机车开始批量生产，同时开始启用4000系的机车编号。

货运型机车与提速客运型机车车主要结构基本相同，主要零部件均能通用互换。根据干线货运的需要，货运型在提速客运型基础上做出了一些改动，包括重新设计了牵引齿轮箱，将牵引齿轮齿数比由68：24改为63：14，最高运行速度调整为100公里/小时，机车起动牵引力、持续牵引力大幅提升到480、341千牛；取消了抗蛇行减振器；加装机车重联装置；牵引电动机的磁场削弱率由客运型的66%改为60%，以扩展机车恒功率速度范围。与东风4B型、东风4C型货运机车相比，东风4D型货运机车的牵引性能有较大提高，内燃机装车功率分别比东风4B型、东风4C型机车高约20%、10%，起动牵引力分别提高了9.88%和11.1%，但燃油消耗率相对较低，且机车可在一级磁场削弱的条件下，在整个运行速度范围（24.5～100公里/小时）内实现恒功率牵引。

从1998年11月起投入批量生产，截至2013年大连机车车辆厂累计生产了326台东风4D型货运机车，车号为0241、0242、0348、1893、4001～4033、4036～4056、4063～4073、4078～4079、4082～4090、4093～4166、4170～4337、4351～4354；其中于2000年落成的1893号机车为“毛泽东号”，是以毛泽东的诞生年份命名，配属丰台机务段；而从2003年下半年生产的4094号机车开始改为采用标准化司机室，设有标准化操纵台，而外观上较显著的区别包括：标志灯无金属外框、雨刷下置、下开式侧窗、车门无玻璃窗等。此外，根据集通铁路公司的要求，大连厂于2006年为其研制了25吨轴重的货运型机车（4245～4250），通过在车体中部两侧加装压铁来提高粘着重量。2013年，大连厂又为巴新铁路制造了四台25吨轴重的货运型机车（4351～4354）。

集通铁路大板机务段的25t轴重东风4D型4246号机车

货运型机车主要配属于北京铁路局、乌鲁木齐铁路局、南宁铁路局、上海铁路局、南昌铁路局，以及集通铁路公司、西延铁路公司、金温铁路公司、天津市铁路公司等地方铁路公司和少数厂矿企业。货运型机车一般采用奶黄色和天蓝色的车身涂装，以和客运型机车区别。因为该车的涂装颜色看上去像倒过来的乌克兰国旗，所以中国的铁路爱好者通常对东风4D货运型俗称为“乌克兰”或“DF4DH”，但“DF4DH”并不是官方正式命名。配属金温公司和天津地方铁路的东风4D货运型机车则各有特殊涂装。

配属金温公司的东风4D型4161号机车停靠在金华东站

准高速客运型（3000系）

东风4D准高速型机车牵引客车通过秦皇岛站

为满足中国铁路对准高速客运内燃机车的需求，大连机车车辆厂于1998年与西南交通大学等单位合作，在东风4D型提速客运机车的半悬挂转向架基础上，研制了准高速全悬挂转向架。1999年初，中国铁道部正式向大连机车车辆厂下达了研制任务，要求开发装用全悬挂转向架的东风4D型准高速客运机车。同年5月，准高速客运型机车设计方案通过了铁道部的技术设计审查，随即开始施工设计和试制。1999年10月13日，首台东风4D型准高速客运机车（3001）竣工。

东风4D型准高速客运机车主要用于牵引快速客运列车，最高运行速度为170公里/小时。首两台机车（3001、3002）试验装用大连厂与英国里卡多公司进行技术合作和研制开发的16V240ZJE型高强化、大功率内燃机，装车功率提高到3310千瓦（4555马力）并采用了电子喷射技术；但由于16V240ZJE型内燃机耗油量相对较高，且机车冷却能力不足，因此后来3001、3002号机车和批量生产的机车都改装16V240ZJD型内燃机，装车功率下降至2940千瓦（4000马力）。准高速客运型机车装用轮对空心轴全悬挂转向架、电空制动系统和全封闭电器柜，采用ZD106型牵引电动机，并改变了齿轮传动比。此外，制动系统、通风系统、车体结构均作出了改进。

准高速客运型和提速客运型机车在技术和结构上的主要区别包括：

1.准高速型的牵引电机悬挂系统使用架悬式轮对空心轴全悬挂方式；而提速型使用半悬挂方式，高速运行时对钢轨的冲击较大。

2.准高速型的牵引齿轮传动比改为76：29，提速型为68：24。

3.准高速型的基础制动装置为单元制动方式，单侧单闸瓦；而提速型为单侧杠杆制动方式，单侧双闸瓦。停车制动形式由手制动改为储能制动。

4.牵引电动机改为ZD106型四极直流牵引电动机。

5.准高速型增加了原提速型机车没有的多机重联操纵系统和显示重联机车信息的仪表、信号灯系统和通信装置。

6.提速型使用JZ-7型空气制动机；准高速型使用JZ-7型空气/电空制动机。

7.油箱容量由提速型的9000升减少至6500升。

8.在电器柜和主整流柜的冷却方式方面，提速型使用开放式自通风；准高速型使用封闭式强迫通风冷却。

9.准高速型的二系悬挂使用高圆簧和垂直油压减震器；提速型使用橡胶堆。

3001号机车落成后随即赴北京，在北京环行铁道试验基地进行牵引、制动试验，并在沈山铁路、沈大铁路上进行了动力学性能试验，最高试验速度达到190公里/小时。同年11月，3001号机车配属沈阳铁路局沈阳机务段投入运用考核，担当牵引沈阳至大连的快速列车。2000年6月，中国铁科院机车车辆研究所对准高速全悬挂转向架构架进行静强度试验和疲劳强度试验，均符合要求。2001年4月，东风4D系列机车（包括提速客运机车、货运机车、准高速客运机车）通过铁道部科技成果鉴定；2003年，东风4D系列机车获国家科技进步二等奖。

2000年5月，东风4D型准高速客运机车开始批量生产，至2013年累计生产了340台，车号为3001～3340，主要配属南昌、上海、哈尔滨、沈阳、北京、呼和浩特、南宁、郑州等铁路局，以及广铁集团、青藏铁路公司、集通铁路公司；其中，从2003年下半年生产的3213号机车开始改为采用标准化司机室，设有标准化操纵台，而外观上较显著的区别包括：标志灯无金属外框、雨刷下置、车门无玻璃窗等；亦有部分编号为31XX以后的机车采用了铸造机体的16V240ZJF型内燃机；此外，集通铁路公司于2007年订购的11台准高速客运机车（3323～3333），改用了最大运用速度为150公里/小时的牵引齿轮传动比，以适应集通铁路部分区段坡度较大的情况，这批机车均配属大板机务段，担当集宁南—大板—通辽之间的客运交路。

一般情况下准高速客运型的车身涂装和提速客运型有着明显差别，准高速型的车身两端有红色和奶黄色条状相间而提速型没有，但配属青藏铁路公司西宁机务段的东风4D型提速型和准高速型机车均采用相同涂装，所以只能依靠编号分辨。中国铁路爱好者通常对东风4D型准高速客运径向冠以“花老虎”或“DF4DK”的俗称称呼，但“DF4DK”并不是官方正规命名。

两台分别采用标准化（3307）和非标准化司机室（3055）的东风4D型准高速客运机车

径向转向架型（7000系）

7001号东风4D型内燃机车牵引货运列车前往玉林站，拍摄于2016年12月。与后二十台同型号机车不同的是，首台径向转向架货运型机车采用非标准化司机室，设有非标准化操纵台。

为了适应中国西南地区山区铁路的货运需要，大连机车车辆厂于2000年在东风4D型货运机车的基础上，研制了东风4D型径向转向架干线货运机车。机车主要结构和性能都与货运型机车大致相同，最大运行速度为100公里/小时，但转向架换装了更为适合山区小半径曲线线路的两台三轴自导向径向转向架。大连机车车辆厂早于1995年就开始联合上海铁道大学、西南交通大学，进行径向转向架研制，原计划用于东风6A型货运机车但并未投入试制，其设计于数年之后被移植到东风4D型机车。

径向转向架增加了帮助轮对径向调整的蠕滑自导向、两端轴耦合转动机构，转向架两端第一轴和第三轴可以在车辆通过曲线的时候和轨道平行，每个轮对都可以根据线路实际情况做左右转向运动，当机车通过曲线时能自动减小轮轨冲角，适用于山区曲线多、半径小线路上的重载货运列车牵引。由于每台径向转向架比普通转向架重2.6吨，因此车体根据准高速客运型机车的结构进行了轻量化设计，以满足轴重23吨的要求。此外，又重新设计了牵引座、排障器、燃油箱等。

7021号东风4D型内燃机车于柳州南站上行出发场，图片约拍摄于2015年

首台径向转向架货运型机车（7001）于2000年7月完成试制。按铁道部要求，2001年2月至3月间由铁道部质检中心对东风4D型7001号机车，在北京环行铁道、京承铁路北京东至洞庙河区段进行了径向性能及动力学试验。2001年10月起，7001号机车配属北京铁路局丰台机务段，在京原铁路丰台西至灵丘段投入运用考核；至2002年9月又调至柳州铁路局金城江机务段，2003年7月完成15万公里运用考核。在近两年的实际使用中，机车体现出良好的动力学性能和曲线通过能力，轮缘磨损较小，司机普遍认为该车在山区路段行驶稳定性好，在山区坡道速度提升快，轮轨冲角有明显减小。

2003年，中国铁道部正式向大连机车车辆厂订购20台东风4D型径向转向架货运机车，于2003年6月30日起陆续配属柳州铁路局柳州机务段，担任焦柳铁路柳州至怀化区段的客、货列车牵引任务。大连机车车辆厂累计生产了21台径向转向架货运型机车，车号为7001～7021。根据柳州机务段的统计，径向转向架机车的轮缘磨耗率比普通转向架机车大幅减少74%。但在使用过程中也发现径向转向架存在转动机构磨耗大、构架裂纹、制动单元杠杆折断、闸瓦磨偏、轴承容易故障、转向架维修困难等问题，对机车可靠性造成不利影响。2006年，径向转向架在检修时均被发现存在不同程度的构架裂纹，严重危及行车安全；同年9月，铁道部要求所有装用径向转向架的东风4D型机车分批送返大连机车车辆厂进行大修并更换为普通转向架，改造工程于2007年初完成。2012年年底或2013年年初，21台径向转向架货运型机车由柳州机务段转配至同属南宁铁路局管辖之南宁机务段。

东风4DF型（直供电型）

广西沿海公司的东风4DF型4035号机车在柳州机车车辆厂内

东风4DF型内燃机车（DF4DF）是中国铁路的内燃机车车型之一，由大连机车车辆厂于1999年研制成功。东风4DF型机车是在东风4D型提速客运机车基础上开发研制的干线客货运通用内燃机车，具有向旅客列车供电的功能并采用了微机控制系统，既能牵引列车又可以取代客运列车中的发电车向列车空调、电加热器和照明等供电。大连机车车辆厂于1999年至2004年间共生产了25台该型机车，交付达成铁路公司和石长铁路公司使用。

达成铁路是由中华人民共和国铁道部和四川省政府共同投资修建的国家一级干线，于1997年12月25日全线通车；同月出资双方在成都市正式成立了达成铁路有限责任公司，负责经营达成铁路的客、货运输及相关服务，合资铁路公司在经营方式、机构设置、生产组织、运价浮动等方面均比国家铁路享有更大的自主经营权。

为了提高经济效益，达成铁路公司于1998年开始研究在旅客列车取消发电车，改由机车向列车供电的可行性，以最大限度的压缩机车车辆购置及维修成本、工资成本及有关运输成本。传统上旅客列车一般都挂有一节发电车，给列车内空调、电暖、照明等提供电源；如果以机车代替发电车向列车供电，则可减少发电车的购置、维修、折旧、燃油、人员等费用，并可增加一辆载客车厢，提高运输能力。

为此，达成铁路公司与大连机车车辆厂和永济电机厂合作，对三种不同方案进行比较。第一种方案是在机车上加装一台输出功率约500千瓦内燃发电机组，缺点是其体积较为庞大，除非采用单司机室否则机车上的空间不能满足要求。第二种方案是加装单独的供电发电机和供电励磁机，缺点是起动变速箱负载达到500千瓦，设计上有一定困难。第三种方案是装用同轴主副发电机，利用机车的内燃发电机组向机车供电，需重新设计控制系统及发电机，并要求机车内燃机有足够大的功率支持。

通过对上述三种方案的论证，最终采纳了第三种方案，决定以装用16V240ZJD型内燃机的东风4D型客运机车为基础进行重新设计，加装同轴副发电机，并由微机系统判断并执行对机车的牵引及供电控制，该型机车被定型为东风4DF型，成为中国铁路第一种具有向列车供电功能的内燃机车。

1998年12月，达成铁路有限责任公司与大连机车车辆厂签订合同，购买首批4台东风4DF型机车，车号为0349～0352。1999年4月，大连机车车辆厂完成了4台机车的试制，同年5月交付达成铁路公司投入运用。在运用考核的一年中，该型机车牵引及发电功能基本稳定，但存在主整流柜易烧损、副发电机散热不良等技术问题，达成铁路公司与大连机车厂及永济电机厂协商，于2001年对主发电机、主硅整流柜进行改进，使机车性能渐趋稳定。

达成铁路公司订购的首批4台东风4DF型机车于1999年5月配属南充机辆段（成局南段），投入达成铁路运用，担当牵引达州—遂宁—南充—成都的管内旅客列车及部分货物列车。由于使用情况良好，引起了湖南省石长铁路公司的兴趣，同年订购了2台东风4DF型机车并配属益阳机务段（广铁益段），投入石长铁路运用，后于2003年改配属广州铁路集团长沙机务段。此后，达成铁路公司在2000年至2004年间，又向大连机车车辆公司先后订购四批共20台东风4DF型机车。截至2004年，大连机车车辆公司累计生产了25台东风4DF型机车。

2004年11月起，随着达万铁路正式开通客运，原达成铁路公司与达万铁路公司重组为新的达成铁路公司，并由南充机辆段的东风4DF型机车担当牵引达万线的旅客列车。2005年3月，中国铁道部实施撤销全国铁路分局的体制改革，原长沙铁路总公司撤销，原岳阳机务段、长沙机务段、娄底机务段、株洲机务段、衡阳机务段、郴州机务段、益阳机务段等七个单位合并为株洲机务段，原配属长沙机务段的两台东风4DF型机车均改配属株洲机务段长沙运用车间。2008年7月，达成铁路的生产经营改由成都铁路局委托管理，原南充机辆段的机务部分合并到成都机务段，而车辆部分合并到成都东车辆段，原配属达成公司南充机辆段的所有东风4DF型机车均改配属为成都机务段。2009年初，株洲机务段的两台东风4DF型机车均取消了列车供电装置，改造成普通的东风4D型提速客运机车。

2012年4月，广西沿海铁路公司向成都铁路局购置了四台东风4DF型机车，投入南防铁路、钦北铁路运用，担当牵引南宁至北海、防城港的空调旅客列车，以替代原有的NYJ1型“北海号”柴油动车组。

广西沿海铁路公司的东风4DF型机车

东风4DF型机车的车体结构与东风4D型机车大致相同，采用双司机室、内走廊式侧壁承载全焊接钢结构车体。机车从前到后分别为第一端司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室、第二端司机室。电气室内空间比东风4D型有所减少，设有电气柜和电阻制动柜，电气柜上增加内燃机车控制器（DLC）以取代励磁调节器等。传动室设有主硅整流柜、励磁整流柜、启动发电机、前转向架牵引电动机等设备，并增加了列车供电控制柜。动力室在机车中部，安装了一套内燃发电机组（包括同轴副发电机）及其辅助设备。冷却室设有油水系统冷却装置，包括铜散热器、高温闭式循环冷却水系统、膨胀水箱、后转向架牵引电动机通风机、两台空气压缩机等。辅助室内取消了预热锅炉，改为安装一台50千瓦的小型辅助发电机组。

东风4DF型机车仍装用一台16V240ZJD型内燃机，是由大连机车车辆厂在16V240ZJB型内燃机基础上，通过与英国里卡多咨询工程公司技术合作，于1986年开发完成的大功率机车内燃机，属于240/275系列产品之一。该型内燃机为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速内燃机，重新设计了缸盖和气门机构，采用整体铸钢主轴承座与钢板焊接而成的机体、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统；在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器，内燃机装车功率为2940千瓦。

传动装置为交-直流电传动，内燃机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。机车采用JF210型同步发电机、ZD109B型牵引电机。机车还装有电阻制动装置，制动功率为2730千瓦。

东风4DF型机车采用JF210型主副发电机，该型发电机是在东风4D型机车采用的TQFR-3000E型同步主发电机基础上，通过延长其电枢轴并在其前端加装同轴副发电机；副发电机专门为列车供电，为一台三相交流工频同步发电机，额定功率为500千伏安，输出电压为380伏交流电。机车两端车头下方两侧均设有一对供电插座，通过连接电缆向列车供电。由于机车设有供电牵引和非供电牵引两种模式，东风4DF型机车采用微机控制系统判断并执行对机车的牵引及供电控制，称为内燃机车控制器（DLC），它是以一个以英特尔80C196微处理器为核心的多功能实时控制系统，可以自动完成发电工况和非发电工况下机车的恒功控制，以及电阻制动控制、列车供电控制、辅助发电控制等功能。当机车向列车供电时，为了保障供电的稳定，内燃机转速将由微机系统固定保持在每分钟940～1000转，此时司机控制器不再改变内燃机转速，而是通过DLC控制器控制励磁电流，实行16位有档无级调速。

由于副发电机与主发电机同轴，机车向列车供电时将消耗约350千瓦的功率，此时机车标称功率由非供电牵引时的2425千瓦下降至1980千瓦。此外，机车辅助室内并安装了一台50千瓦的小型辅助发电机组，可用于当同轴副发电机故障时，向列车继续提供应急电源。

机车走行部与东风4D型机车相同，为两台三轴转向架，轴式Co-Co。一系悬挂为轴箱圆弹簧并带有液压减震器，二系悬挂为橡胶堆，并在车体与转向架之间装有横向减振器和抗蛇行减振器。牵引力和制动力通过低位四连杆机构牵引装置传递。牵引电机悬挂方式为滑动抱轴承式半悬挂、单边齿轮传动。

东风4DD型（调小机车）

中国国电南宁发电有限公司配属的0289号东风4DD型内燃机车

东风4DD型内燃机车（DF4DD）是中国铁路的内燃机车车型之一，属于重型调车机车，主要用于重载调车编组以及小运转作业，由中国北车集团大连机车车辆有限公司生产。

东风4D型干线客、货运内燃机车的研制成功后，为满足地方厂矿企业对大功率调车机车的需求，大连机车车辆厂于1998年决定在东风4D型货运机车基础上，研制开发4000马力重型调车内燃机车，形成东风4D型机车系列化。1998年9月，东风4DD型调车机车技术设计方案通过大连厂厂内设计评审；同年10月6日，大连机车车辆工厂正式下达设计任务书，至1999年2月完成施工设计并投入试制；同年6月，首台东风4DD型调车机车（车号1001）落成，并交付洛阳石化公司（中国石化洛阳分公司）使用。

淮南矿业集团购买的DF4DD型内燃机车

首批29台东风4DD型机车于1998年至2002年间制造，车号为1001～1029；从2003年起生产的东风4DD型机车，车号改为由0030开始。东风4DD型机车是中国国内造价最高的调车机车车型，每台造价超过500万元人民币（2007年价格），比东风7C型、东风5型等普通调车机车高出近一倍多；因此中华人民共和国铁道部为国家铁路的采购数量不多，东风4DD型机车的主要用户均为冶金、煤炭、化工、电力系统等行业的路外工矿企业。截至2010年，大连机车车辆公司累计生产了230台东风4DD型机车（不含改进型机车），车号为1001～1029、0030～0290，主要用户包括天津市铁路集团、广铁集团粤海铁路公司海南机务段、兖矿集团铁路运输处、平顶山煤业集团铁路运输处、连云港港口集团、淮南矿业集团等。

国电南宁有限公司使用的DF4DD型内燃机车

为进一步提高大秦铁路运输能力，满足编组站推送10000吨重载列车驼峰调车作业的需要，大连机车车辆公司根据铁道部关于调车机车实现“系列化、标准化、模块化、信息化”的要求，对东风4DD型调车机车做出了一些改进，于2004年开始研制东风4DD改进型机车；同年12月，机车技术设计方案通过铁道部机务局设计评审，2005年试制成功。

与原东风4DD型机车相比，改进型机车的机车性能和运用可靠性均有所提高。主要差异包括，机车轴重和整备重量分别由23±3%吨、138±3%吨提高到25±3%吨、150±3%吨，起动和持续牵引力分别由422、358千牛改为480、331.8千牛，内燃机以整体铸造机体取代了焊铸组合机体，并改装进口的喷油器、喷油泵、调速器等零部件，而牵引电机、主发电机、硅整流柜、微机控制装置、空气压缩机等均改装性能和可靠性更好的型号，并增加了LKJ2000型监控装置和电阻制动装置。

大连机车车辆公司于2005年间累计生产了8台东风4DD改进型调车机车，车号为4180～4187，分别配属太原铁路局湖东电力机务段秦东运用车间、柳村运用车间使用，担当秦皇岛枢纽内秦皇岛东站、柳村南站的调车及小运转任务。

根据调车机车作业特点，东风4DD型内燃机车采用单司机室、外走廊结构的车架承载罩式车体，机车中部两侧及两端设有露天走台与扶梯。机车车体从前到后依次为为电气室、司机室、传动室、动力室、冷却室及辅助室。电气室内设有机车操纵用的各种电器设备，电气室并设有中间走廊和前端门，当机车重联时方便司机通过到另一台机车；司机室内对角布置有两台相同的操纵台，以便司机选择任意一个方向操纵机车；传动室内设有主发电机励磁机、启动发电机、前转向架牵引电动机通风机，以及硅整流柜、制动电阻柜等设备。动力室在机车中部，安装了一套内燃发电机组，以及燃油预热器、燃油输送泵、静液压泵等，在内燃机自由端方向并装有膨胀水箱、机油热交换器、机油滤清器及各种管路。冷却室内设有V型结构的散热器和冷却风扇，下方设有后转向架牵引电机通风机、静液压变速箱、两台空气压缩机等设备。车底两台转向架之间设有燃油箱、总风缸和蓄电池箱。机车车体外形采用计算机辅助设计（CAD），机车头型包括司机室、电气室的外观造型设计参考了北美内燃机车，各部分比例、司机室室内布置及其人机工程学等方面都尽可能采用黄金分割原理。

机车装用一台与东风6型、东风4D型机车相同的16V240ZJD型内燃机，属于240/275系列产品之一。该型内燃机是在16V240ZJB型内燃机基础上，通过与英国里卡多咨询工程公司技术合作，于1986年开发完成的大功率机车内燃机，为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速内燃机，采用焊铸组合机体或整体铸造机体（改进型）、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统；在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器。内燃机装车功率为2940千瓦，满功率运转时燃油消耗率为每千瓦小时207克。

传动装置为交—直流电传动。内燃机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。东风4DD型机车采用了TQFR-3000E型同步牵引发电机、ZD109Z（ZD109B1）型直流牵引电动机；改进型机车改为采用JF213型同步牵引发电机、ZD109L型牵引电机（采用进口轴承）。

机车走行部为两台相同的三轴转向架，轴式Co-Co。轴箱采用滚动轴承；一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器，二系悬挂采用橡胶摩擦旁承或橡胶堆旁承（改进型），牵引力和制动力通过低位四连杆机构牵引装置传递。牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂结构，实现抱轴轴承一个大修期内免维护，消除滑动轴承（轴瓦）的碾瓦故障。转向架并安装了轮缘润滑装置。

东风4DJ型（交流电传动型）

保存在中国铁道博物馆内的东风4DJ型0001号机车

东风4DJ型内燃机车（DF4DJ），原称东风4DAC型（DF4DAC），是中国铁路使用的干线客、货两用内燃机车车型之一，也是中国第一代采用交流传动技术的国产内燃机车，由中国北车集团大连机车车辆厂及德国西门子交通集团于2000年共同开发研制成功。东风4DJ型机车仅试制了两台，属于实验性车型，主要目的为验证交流传动技术的优越性，机车采用了西门子的交流传动系统。

自上世纪90年代初起，随着世界上交流传动技术的成熟和所具有的优点，已经逐步成为国际上电力传动内燃机车发展的必然趋势，美国、德国、瑞士、日本等国均开始批量生产交流传动内燃机车。为了满足中国铁路“提速、重载”的发展需要，中华人民共和国铁道部决定在第九个五年计划期间着手开发以交流传动技术为主要特征的中国第四代内燃机车。

1994年，大连机车车辆厂开始了交流传动内燃机车的研制任务，惟当时中国的交流异步牵引电动机及牵引逆变器技术尚未成熟，遂选择与外国厂商合作。1995年12月18日，时任中国铁道部部长韩杼滨、副部长国林到大连机车车辆厂视察，回应工厂上马交流传动内燃机车时指出，“京广线、京沪线要开通5000吨重载列车，要一通到底，GTO要求电流大，电压高，国内达不到，引进交直交技术势在必行，内燃、电力要同步上”。交流传动技术按照应用元件划分，先后经历了快速晶闸管（KK）、可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）三个发展阶段；为了尽快缩短中国与国际先进水平的差距，铁道部决定在交流传动内燃机车的发展上，跳过GTO阶段，直接引进国外先进的IGBT技术。

1999年4月1日，大连机车车辆厂与德国西门子交通集团签订技术合作协议，决定以东风4D型机车为基础，共同开发和试制两台新型交流传动内燃机车，称为东风4DAC型。东风4DAC型机车应用了西门子公司提供的交流传动技术，将“欧洲短跑手”（EuroSprinter）系列ES64F型电力机车（德国铁路152型电力机车）所采用的IGBT模块移植到东风4DAC型机车的牵引逆变器。由于该型机车属于试验性质，主要目的为验证交流传动技术相比直流传动技术的优越性，因此机车除传动系统以外的部分尽量保持与东风4D型机车相同，以获得更具比较性的测试数据。根据合同规定，大连机车车辆厂负责总体设计，提供机车车体、机械装置、转向架及16V240ZJD型内燃机；主发电机由永济电机厂根据西门子的技术要求设计制造；西门子提供机车使用的1TB2630型交流异步牵引电动机、IGBT元件牵引逆变器、交流辅助发电机以及“SIBAS 32”微机控制系统等部件。

“欧洲短跑手”系列ES64F型电力机车（德国铁路152型电力机车）

1999年7月，机车技术设计方案通过大连厂厂内设计评审，并开始进行施工设计；2000年2月进入总组装阶段；同年4月至5月，机车在大连厂内进行出厂前的静态和动态调试。2000年6月28日，首台东风4DAC型机车（DF4DAC-8001）在大连厂举行了落成剪彩仪式。2000年6月，大连厂又完成了第二台机车（DF4DAC-8002）的组装。同年年内，中国铁道部正式将这种机车定型为东风4DJ型，两台机车车号分别改为0001、0002。

2000年8月，东风4DJ型机车在铁道部科学研究院北京环形铁道内进行了安全性能、牵引性能、制动性能、防空转性能等试验，均达到了设计要求。此后，机车又在京承铁路北京至洞庙河区段、京秦铁路北京至秦皇岛区段分别完成了小曲线和高速动力学性能试验，期间最高试验速度达到158公里/小时。根据铁道部安排，两台机车完成安全评估试验后，于2001年5月配属北京铁路局丰台机务段投入运用考核，主要担当京原铁路丰台西至灵丘、京沪铁路丰台西至南仓间的货运交路，至2003年7月均已完成15万公里运用考核。

当时某网站的新闻报道

两台机车完成运用考核后，继续配属丰台机务段担当京山铁路的货运交路，至2005年8月开始封存于丰台机务段。

2010年7月初，东风4DJ型0001号机车被中国铁道博物馆永久收藏，并对外展出。2011年11月底，东风4DJ型0002号机车于丰台机务段储备厂内拆解。

东风4DJ型机车的车体结构与东风4D型机车大致相同，采用双司机室、内走廊式侧壁承载全焊接钢结构车体。机车从前到后分别为第一司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室、第二司机室。电气室内设有电阻制动柜、主逆变器柜及起动变速箱，主逆变柜内包括两套独立的整流装置、逆变装置、微机控制装置、辅助冷却系统；动力室位于车体中部，安装了一套内燃发电机组，以及空气滤清器、燃油输送泵、燃油滤清器、机油热交换器、膨胀水箱等辅助设备，内燃机组输出端通过万向轴驱动起动变速箱，自由端通过传动轴驱动静液压变速箱；冷却室设有油水系统冷却装置，包括V型结构的铜散热器、冷却风扇、静液压变速箱、牵引电动机通风机、两台空气压缩机等。辅助室内装有为机车预热的辅助内燃机发电机组。机车下部两台转向架之间吊挂着燃油箱、总风缸和蓄电池组。机车最大运行速度为145公里/小时。

东风4DJ型机车装用一台16V240ZJD型内燃机，是由大连机车车辆厂在16V240ZJB型内燃机基础上，通过与英国里卡多咨询工程公司技术合作，于1986年开发完成的大功率机车内燃机，属于240/275系列产品之一。该型内燃机为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速内燃机，重新设计了缸盖和气门机构，采用整体铸钢主轴承座与钢板焊接而成的机体、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统；在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器，内燃机标定功率为3240千瓦（4400马力），装车功率为2940千瓦（4000马力）。

东风4DJ型机车采用交—直—交流电传动，主传动装置包括JF216型无刷励磁同步牵引发电机、西门子公司提供的主逆变器柜和1TB2630型交流异步牵引电动机。主逆变器柜具有两个支路，每个支路包含一个三相全波整流桥、一个直流联接电路和一个脉宽调制变流器。内燃机通过法兰盘直接驱动一台设有两个电、磁隔离绕组的三相交流同步牵引发电机，两个绕组发出的三相交流电分别供给主逆变器柜的两个支路，通过主逆变器柜内的整流装置，转换成直流电后供给逆变装置，再将直流电转换成频率、电压可调节的三相交流电，由微机控制系统向每台转向架上的三台三相异步牵引电动机实现架控式并联供电，通过传动齿轮驱动车轮。而在使用电阻制动时，牵引电动机发出的交流电反馈到整流装置，将交流电转换成直流电，经直流联接电路将电能送到制动电阻。

东风4DJ型机车采用两种微机控制系统，内燃机车控制微机（DLC）用于控制内燃机调速、辅助发电机电压调整及有关的保护装置；机车并装载了西门子公司开发的“SIBAS 32”车载微机系统，是以32位的英特尔80386微处理器为基础的牵引控制单元（TCU），具有逆变器变频控制、牵引功率控制、电阻制动控制等功能。此外，司机操纵台上并设有一台彩色液晶显示屏，通过列车通讯网络（TCN）的多功能车辆总线（MVB）与TCU连接，直接显示机车运行状态和故障诊断信息。

机车走行部为两台可互换的三轴转向架，与东风4D型提速客运机车的转向架结构大致相同，一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加垂向液压减震器，二系悬挂采用橡胶金属堆旁承，机车车体的全部重量通过八个橡胶金属堆坐落在前、后转向架上，车体与转向架之间并装有横向减振器和抗蛇行减振器；牵引力或制动力通过转向架与车体底架间的低位平行四杆牵引机构传递，车体底架与转向架侧架之间设有弹性侧挡。牵引电动机安装方式采用滚动轴承抱轴半悬挂结构。

出口车型

东风4D型作为中国铁路其中一种技术最为成熟的内燃机车，因此也成为多种出口机车的技术基础，包括：

CKD2：大连机车车辆厂于1996年11月签订了向营运德黑兰地铁的伊朗德黑兰城郊铁路公司（TUSRC）提供两台CKD2型内燃机车（DF4D-9001、9002）的合同，1997年3月完成生产，同年6月装船付运，成为大连机车车辆厂首次向国际市场出口的干线机车产品。

CKD2型机车是在东风4D型客运机车基础上开发的干线内燃机车，两者结构大致相同，装用16V240ZJD型内燃机，最大运用速度为132公里/小时。

CKD9：2001年5月，大连机车车辆厂向巴基斯坦提供69台内燃机车授标协议书签字仪式在巴基斯坦首都伊斯兰堡举行，其中包括44台2500马力的CKD8B型机车和25台3600马力CKD9型机车，时任中国国务院总理朱镕基和巴基斯坦首席执行官穆沙拉夫出席了签字仪式。根据合同，大连厂向巴基斯坦提供整车15台，其中CKD9型机车8台，CKD8D型机车7台，其余均以半散件和全散件方式交货，由大连厂转让部分技术并派出技术人员，帮助巴方在当地组装。

CKD9型机车是干线客货运内燃机车，采用16V240ZJD1型内燃机和逆变器控制交流辅助传动技术，最大运用速度为125公里/小时，适用于1676毫米的宽轨铁路。全部44台CKD9型机车在2003年至2004年间交付完毕。

CKD4A：2001年9月，大连机车车辆厂与朝鲜青松资源公司签订了出口两台CKD4A型内燃机车的协议书；2002年7月，两台机车竣工出厂交付朝鲜铁路。

CKD4A型机车是在东风4D型机车基础上开发的干线内燃机车，符合朝鲜铁路限界标准，轴重22.2吨，采用轻量化车体结构、16V240ZJD型内燃机，最大运用速度为100公里/小时。

CKD4B：蒙古伊罗河铁矿有限公司于2009年向大连机车车辆公司订购了30台CKD4B型内燃机车，后来又将采购数量增加到49台。

CKD4B型机车是以东风4D型机车为基础开发设计，装用16V240ZJD型内燃机和宽轨转向架，并采用了微机控制系统，适用于1524毫米的宽轨铁路，车体外观借鉴了HXD3型电力机车的设计；根据蒙古国的使用条件，机车的防寒系统、车体密闭性、空气滤清装置等都作出了相应改进。首台机车于2010年10月底出厂。

C

KD4B-MR3000：2011年1月底，中国北车股份有限公司与蒙古国道路、交通、建筑和城市发展部签订了内燃机车、货车和集装箱正面吊销售合同，总价值1.95亿元人民币。根据合同，大连机车车辆公司向蒙古国家铁路提供了5台CKD4B-MR3000型内燃机车。

该型机车是在原CKD4B型机车基础上，对机车驾驶室内部进行了优化，加装了卫生间、空调、冰箱等设备，提高了司机操作的舒适性，车身上并绘有蒙古国家特色的祥云图案。这批机车于2011年11月在大连下线。

CDN10A：2011年2月，大连机车车辆公司与伊朗厄尔布尔士·尼若器材和铁路车辆公司、帕尔斯车辆公司签订了50台CDN10A型干线货运内燃机车的销售合同。

CDN10A型机车装用16V240ZJD1型内燃机，装车功率为2750千瓦，最高运行速度为100公里/小时，并采用微机控制装置和克诺尔制动机。

东风4D型内燃机车的技术特点

东风4D型0376号机车在沪宁线上牵引客车

东风4D型机车的车体结构与东风4C型、东风6型机车大致相同，采用双司机室、内走廊式侧壁承载全焊接钢结构车体。机车从前到后分别为第一司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室、第二司机室。电气室内设有电气柜和电阻制动柜；传动室设有主硅整流柜、励磁整流柜、启动变速箱、启动发电机、前转向架牵引电动机通风机等设备；动力室位于车体中部，安装了一套内燃发电机组，以及空气滤清器、燃油输送泵、燃油滤清器、机油热交换器、膨胀水箱等辅助设备。冷却室设有油水系统冷却装置，包括V型结构的铜散热器、冷却风扇、静液压变速箱、后转向架牵引电动机通风机、两台空气压缩机等。辅助室内装有预热锅炉和空气干燥器等。

东风4D型机车装用一台16V240ZJD型内燃机，是由大连机车车辆厂在16V240ZJB型内燃机基础上，通过与英国里卡多咨询工程公司技术合作，于1986年开发完成的大功率机车内燃机，属于240/275系列产品之一。该型内燃机为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速内燃机，重新设计了缸盖和气门机构，采用整体铸钢主轴承座与钢板焊接而成的机体、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统；在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器，内燃机标定功率为3240千瓦（4400马力），装车功率为2940千瓦（4000马力）。

传动装置为交-直流电传动，内燃机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置的三相全波整流桥式电路，把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。东风4D型机车均采用TQFR-3000E型同步牵引发电机，具有较大的恒功调压比，可以有效地降低牵引电机的磁场消弱深度，并能够与东风4C型机车通用互换。提速客运型、准高速客运型机车分别采用ZD109B、ZD106型牵引电动机，均为强迫通风、四极串励的直流牵引电动机，吸收了东风6型机车所使用的通用电气GE752AFC1型牵引电动机的技术。

东风4D型准高速客运机车的全悬挂三轴转向架

机车走行部为两台可互换的三轴转向架，提速客运型和货运型机车的转向架结构大致相同，一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器，二系悬挂采用橡胶金属堆旁承，机车车体的全部重量通过八个橡胶金属堆坐落在前、后转向架上，车体与转向架之间并装有横向减振器和抗蛇行减振器（提速客运型）；牵引力或制动力通过转向架与车体底架间的低位平行四杆牵引机构传递，车体底架与转向架侧架之间设有弹性侧挡。牵引电动机安装方式继承了东风10F型机车的滚动轴承抱轴半悬挂结构，解决了滑动轴承抱轴悬挂结构在高速运行时碾瓦故障和稳定性差的问题。

准高速客运型机车采用了全悬挂转向架，轴箱拉杆定位、一系独立悬挂、低位牵引杆等均沿用了提速客运型机车的结构。为了满足机车高速运行时动力学性能要求，准高速客运型机车采用了与东风11型机车相同的双侧六连杆轮对空心轴式牵引电动机全悬挂、高柔圆弹簧二系悬挂。轮对空心轴式牵引电机全悬挂的特点为，将牵引电动机全部重量悬挂在转向架构架上，牵引电动机的扭矩通过牵引齿轮、弹性六连杆机构、空心轴装配，从而驱动轮对，大幅减少了每轴簧下重量和轮轨作用力。转向架的二系悬挂包括了高圆簧、橡胶垫、垂向减振器、横向减振器和抗蛇行减振器的组合。此外，为了提高高速运行时的稳定性，转向架固定轴距由2×1800毫米增加到2×2000毫米，因此油箱容积也由9000升减少到6500升。

产量（生产年份）：

提速客运型584台（1996-2005年）

货运型326台（1998至今）

准高速客运型340台（1999-20013年）

径向转向架型21台（2000-2003年）

生产大连机车车辆厂

生产型号DF4D

生产年份1996年至今

产量584台（提速客运型）

340台（准高速客运型）

326台（货运型）

21台（径向型）

主要用户China Railways.svg中华人民共和国铁道部

中国铁路总公司

昵称“老虎（0000系列）”

“花老虎（3000系列）”

“乌克兰（4000系列）”

“柳州虎/南宁虎（7000系列，径向）”

技术数据

华氏轮式0-6-6-0

UIC轴式Co'Co'

轨距1,435 mm

轮径1,050 mm

轴重23 t（4245-4250为25 t）

通过最小曲线半径145 m

机车长度20,660 mm (车底架长)

机车宽度3,309 mm

机车高度4,500 mm

整备重量138 t（4245-4250为150 t）

发动机16V240ZJD/16V240ZJE/16V240ZJF

牵引电动机ZD109B（B1）（提速客运型和货运型） × 6/ZD106×6(准高速客运型)

最高速度145 km/h（提速客运型）

100 km/h(货运型)

170 km/h（准高速客运型）

牵引功率机车标称功率:2425kW

内燃机装车功率:2940kW

牵引力提速客运型：302.6 kN (起动) 214.8 kN (持续)

准高速客运型：232.7 kN (起动) 160.9kN (持续)

货运型：480.48 kN (起动) 341.15 kN (持续)

（作者：淡漠顽强）