基本介紹
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技術參數
用途 幹線客、貨運
哈局牡段的東風4D 0366號機車
哈局牡段的東風4D 0366號機車軌距 1435mm
限界 GB146.1—83(車限1A、1B)
傳動方式 交--直流電傳動
軸式 Co—Co
輪徑 1050mm
軸重 23+3%t
整備重量 138+3%t
通過最小曲線半徑 145m
構造速度 客:145km/h.貨:100km/h
哈局的東風4D牽引K7047次列車駛出橫道河子站
哈局的東風4D牽引k7173次列車
哈局的東風4D牽引K7047次列車駛出橫道河子站哈局的東風4D牽引k7173次列車持續速度 客:39km/h.貨:24.5km/h
起動牽引力 客:302.6kN.貨:480.48kN
持續牽引力 客:214.8kN.貨:341.15kN
柴油機型號 16V240ZJD
柴油機裝車功率 2940kW
主發電機型號 TQFR—3000E
矽整流裝置型號 GTF5100/1250
牽引電動機型號 ZD109B
車鉤型式 TB1595—85下開式
轉向架軸距 1800×2mm
機車全軸距 15600mm
機車外形尺寸(長×寬×高) 21100×3309×4755mm
0000系機車
1996年12月15日，首台東風4D型客運機車在大連廠落成，並通過出廠驗收。為適應鐵路幹線旅客列車提速的要求，在東風4B和東風4C型機車基礎上，東風4D型客運機車主要作了下列改進:
試驗
按照鐵道部的安排，首台機車出廠後隨即赴北京，由鐵道部科學研究院、北京鐵路局、大連機車車輛廠合作，先後在京承鐵路、京秦鐵路進行了機車動力學試驗，顯示東風4D型機車運行平穩性、曲線通過性能、制動性能良好，最高試驗速度達到157.7公里/小時。1997年2月，東風4D型機車在鐵道部質檢中心內燃機車檢驗站進行了定置牽引試驗。同月，為了儘快滿足鐵路大提速的需要，東風4D型客運機車在未進行運用考核的情況下迅速投入批量生產。
為了驗證東風4D型提速客運機車性能與質量，鐵道部質檢中心對該型機車及主要部件進行了部級鑑定試驗。1997年夏季，鐵道部對16V240ZJD型柴油機進行了部級鑑定試驗，包括UIC100小時性能試驗、ORE360小時耐久性試驗。此外，鐵道部又選定了於1998年12月投入使用、配屬濟南鐵路局濟南機務段的0336號機車作為運用考核試驗車，至2000年3月完成了30萬公里運用考核，期間並沒有因機車質量問題造成機破和臨修，且燃油經濟性優異。但由於柴油機拆解檢驗後發現其中一個活塞的鋁裙出現嚴重裂紋，因此鐵道部決定改用配屬哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的0365號機車作為運用考核機車，至2000年8月完成了30萬公里運用考核，拆解檢驗顯示機車各主要部件狀態良好。
運用
從1997年2月開始投入批量生產，至2003年停產，大連機車車輛廠累計生產了575台東風4D型提速客運機車，車號為0001～0240、0243～0347、0353～0529、0532～0584。東風4D型提速客運機車是中國鐵路第一、二、三次大提速的主型機車之一，於1990年代末大量配屬北京、石家莊、天津、上海、長沙、濟南、徐州、鄭州、瀋陽、山海關、三棵樹、南京等機務段，並曾經參與隴海鐵路、蘭新鐵路、京廣鐵路等幹線提速試驗；例如在1999年8月至9月進行的蘭新線提速試驗中，時任鐵道部副部長劉志軍組織帶領鐵道部、蘭州鐵路局有關部門，乘坐東風4D型機車牽引的試驗列車在張掖至嘉峪關段、嘉峪關至疏勒河段進行運行試驗，期間列車最高時速分別達到149公里/小時和153公里/小時。
特點
(1)大功率機車柴油機
選用了大連廠與英國里卡多公司合作開發的16V240ZJD型柴油機。其標定功率為3240kW(4400馬力)，標定轉速為l000r/min。裝車功率為2940kW(4000馬力)。當機車牽引加輛客車(1100t)時，在平直道上平衡速度為132km/h，最高試驗速度為157.5km/h
(2)機車走行部
為了適應列車提速要求，在東風4B型客運機車基礎上，對走行部進行了重要改進。首先改進了牽引電動機懸掛裝置。在牽引電動機的一端，採用了滾動抱軸承替代滑動抱軸承(抱軸瓦)結構，並且選用了進口高檔軸承。在牽引電動機的另一端，通過橡膠墊以吊桿懸掛在構架橫樑上。這樣，既保證了機車運行安全，也使牽引齒輪的齒隙得到保證，能最大限度地吸收來自輪對的振動。
(3)高溫冷卻系統
採用了經東風6型機車驗證的高溫冷卻系統和密閉壓力水箱;採用了新型機油熱交換器，將冷卻水和機油的最高允許溫度提高到98度。
(4)牽引發電機和牽引電動機東風4D型機車採用了由永濟廠專門開發的TQFR-3000E型交流同步牽弓1發電機。其額定功率為2911kW，額定電壓為425/770V,額定電流為3955/2183A，額定轉速lOOOr/min,採用H/H級絕緣。機車採用由永濟廠開發的ZD109B型直流牽引電動機。其額定功率530kW，額定電壓670V，額定電流845A，額定轉速770r/min,最高轉速2385r/min，採用H/H級絕緣。
4000系機車
研製
1998年1月，大連機車車輛廠決定在東風4D型提速客運機車的基礎上進行了適應貨運機車性能的改造，開發東風4D型貨運機車。同年4月試製了兩台貨運型機車（0241、0242），配屬北京鐵路局石家莊機務段進行運用考核，主要擔當石家莊—德州—濟南間的貨運牽引任務。鑒於貨運型機車使用情況良好，陝西省西延鐵路公司於1998年7月向大連機車車輛訂購了一台貨運型機車（0348），同年9月被命名為“延安號”並投入使用，這也是東風4D型機車首次進入地方鐵路市場。1998年11月，經鐵道部批准，東風4D型貨運機車開始批量生產，同時開始啟用4000系的機車編號。
桂林機務段內4系4D“烏克蘭”
桂林機務段內4系4D“烏克蘭”運用
從1998年11月起投入批量生產，截至2011年大連機車車輛廠累計生產了322台東風4D型貨運機車，車號為0241、0242、0348、1893、4001～4033、4036～4056、4063～4073、4078～4079、4082～4090、4093～4166、4170～4337；其中於2000年落成的1893號機車為“毛澤東號”，是以毛澤東的誕生年份命名，配屬豐臺機務段；而從2003年下半年生產的4094號機車開始改為採用標準化司機室，設有標準化操縱台，而外觀上較顯著的區別包括：標誌燈無金屬外框、雨刷下置、下開式側窗、車門無玻璃窗等；此外，根據集通鐵路公司的要求，大連廠於2006年為其研製了25噸軸重的貨運型機車，通過在車體中部兩側加裝壓鐵來提高粘著重量。 貨運型機車主要配屬於北京鐵路局、烏魯木齊鐵路局、南寧鐵路局、上海鐵路局、南昌鐵路局，以及集通鐵路公司、西延鐵路公司、金溫鐵路公司、天津市鐵路公司等地方鐵路公司和少數廠礦企業。貨運型機車一般採用奶黃色和天藍色的車身塗裝，以和客運型機車區別。中國的鐵路愛好者通常對東風4D貨運型俗稱為“DF4DH”，但“DF4DH”並不是官方正式命名。
特點
貨運型機車與提速客運型機車車主要結構基本相同，主要零部件均能通用互換。根據幹線貨運的需要，貨運型在提速客運型基礎上做出了一些改動，包括重新設計了牽引齒輪箱，將牽引齒輪齒數比由68：24改為63：14，最高運行速度調整為100公里/小時，機車起動牽引力、持續牽引力大幅提升到480、341千牛；取消了抗蛇行減振器；加裝機車重聯裝置；牽引電動機的磁場削弱率由客運型的66%改為60%，以擴展機車恆功率速度範圍。與東風4B型、東風4C型貨運機車相比，東風4D型貨運機車的牽引性能有較大提高，柴油機裝車功率分別比東風4B型、東風4C型機車高約20%、10%，起動牽引力分別提高了9.88%和11.1%，但燃油消耗率相對較低，且機車可在一級磁場削弱的條件下，在整個運行速度範圍（24.5～100公里/小時）內實現恆功率牽引。
3000系機車
研製
為滿足中國鐵路對準高速客運柴油機車的需求，大連機車車輛廠於1998年與西南交通大學等單位合作，在東風4D型提速客運機車的半懸掛轉向架基礎上，研製了準高速全懸掛轉向架。1999年初，中國鐵道部正式向大連機車車輛廠下達了研製任務，要求開發裝用全懸掛轉向架的東風4D型準高速客運機車。同年5月，準高速客運型機車設
高速客運版東風4D
高速客運版東風4D計方案通過了鐵道部的技術設計審查，隨即開始施工設計和試製。1999年10月13日，首台東風4D型準高速客運機車（3001）竣工。
試驗
3001號機車落成後隨即赴北京，在北京環行鐵道試驗基地進行牽引、制動試驗，並在瀋山鐵路、瀋大鐵路上進行了動力學性能試驗，最高試驗速度達到190公里/小時。同年11月，3001號機車配屬瀋陽鐵路局瀋陽機務段投入運用考核，擔當牽引瀋陽至大連的快速列車。2000年6月，中國鐵科院機車車輛研究所對準高速全懸掛轉向架構架進行靜強度試驗和疲勞強度試驗，均符合要求[6]。2001年4月，東風4D系列機車（包括提速客運機車、貨運機車、準高速客運機車）通過鐵道部科技成果鑑定；2003年，東風4D系列機車獲國家科技進步二等獎。
配屬哈局佳段的DF4D3161號機車
配屬哈局佳段的DF4D3161號機車運用
2000年5月，東風4D型準高速客運機車開始批量生產，至2007年累計生產了340台，車號為3001～3340，主要配屬南昌、上海、哈爾濱、瀋陽、北京、呼和浩特、南寧、鄭州等鐵路局，以及廣鐵集團、青藏鐵路公司、集通鐵路公司；其中，從2003年下半年生產的3213號機車開始改為採用標準化司機室，設有標準化操縱台，而外觀上較顯著的區別包括：標誌燈無金屬外框、雨刷下置、車門無玻璃窗等；亦有部分編號為31XX以後的機車採用了鑄造機體的16V240ZJF型柴油機；此外，集通鐵路公司於2007年訂購的11台準高速客運機車（3323～3333），改用了最大運用速度為150公里/小時的牽引齒輪傳動比，以適應集通鐵路部分區段坡度較大的情況，這批機車均配屬大板機務段，擔當集寧南—大板—通遼之間的客運交路。
一般情況下準高速客運型的車身塗裝和提速客運型有著明顯差別，準高速型的車身兩端有紅色和奶黃色條狀相間而提速型沒有，但配屬青藏鐵路公司西寧機務段的東風4D型提速型和準高速型機車均採用相同塗裝，所以只能依靠編號分辨。中國鐵路愛好者通常對東風4D型準高速客運徑向冠以“花老虎”或“DF4DK”的俗稱稱呼，但“DF4DK”並不是官方正規命名。
特點
東風4D型準高速客運機車主要用於牽引快速客運列車，最高運行速度為170公里/小時。首兩台機車（3001、3002）試驗裝用大連廠與英國里卡多公司進行技術合作和研製開發的16V240ZJE型高強化、大功率柴油機，裝車功率提高到3310千瓦（4555馬力）並採用了電子噴射技術；但由於16V240ZJE型柴油機耗油量相對較高，且機車冷卻能力不足，因此後來3001、3002號機車和批量生產的機車都改裝16V240ZJD型柴油機，裝車功率下降至2940千瓦（4000馬力）。準高速客運型機車裝用輪對空心軸全懸掛轉向架、電空制動系統和全封閉電器櫃，採用ZD106型牽引電動機，並改變了齒輪傳動比。此外，制動系統、通風系統、車體結構均作出了改進。
寧局邕段的3系4D“花老虎”
寧局邕段的3系4D“花老虎”7000系機車
研製
為了適應中國西南地區山區鐵路的貨運需要，大連機車車輛廠於2000年在東風4D型貨運機車的基礎上，研製了東風4D型徑向轉向架幹線貨運機車。機車主要結構和性能都與貨運型機車大致相同，最大運行速度為100公里/小時，但轉向架換裝了更為適合山區小半徑曲線線路的兩台三軸自導向徑向轉向架。
徑向轉向架增加了幫助輪對徑向調整的蠕滑自導向、兩端軸耦合轉動機構，轉向架兩端第一軸和第三軸可以在車輛通過曲線的時候和軌道平行，每個輪對都可以根據線路實際情況做左右轉向運動，當機車通過曲線時能自動減小輪軌沖角，適用於山區曲線多、半徑小線路上的重載貨運列車牽引。由於每台徑向轉向架比普通轉向架重2.6噸，因此車體根據準高速客運型機車的結構進行了輕量化設計，以滿足軸重23噸的要求。此外，又重新設計了牽引座、排障器、燃油箱等。
試驗
首台徑向轉向架貨運型機車（7001）於2000年7月完成試製。按鐵道部要求，2001年2月至3月間由鐵道部質檢中心對東風4D型7001號機車，在北京環行鐵道、京承鐵路北京東至洞廟河區段進行了徑向性能及動力學試驗。2001年10月起，7001號機車配屬北京鐵路局豐臺機務段，在京原鐵路豐臺西至靈丘段投入運用考核；至2002年9月又調至柳州鐵路局金城江機務段，2003年7月完成15萬公里運用考核。在近兩年的實際使用中，機車體現出良好的動力學性能和曲線通過能力，輪緣磨損較小，司機普遍認為該車在山區路段行駛穩定性好，在山區坡道速度提升快，輪軌沖角有明顯減小。
南寧機務段內的寧局柳段DF4D7003號機車
南寧機務段內的寧局柳段DF4D7003號機車運用
2003年，中國鐵道部正式向大連機車車輛廠訂購20台東風4D型徑向轉向架貨運機車，於2003年6月30日起陸續配屬柳州鐵路局柳州機務段，擔任焦柳鐵路柳州至懷化區段的客、貨列車牽引任務。大連機車車輛廠累計生產了21台徑向轉向架貨運型機車，車號為7001～7021。根據柳州機務段的統計，徑向轉向架機車的輪緣磨耗率比普通轉向架機車大幅減少74%。但在使用過程中也發現徑向轉向架存在轉動機構磨耗大、構架裂紋、制動單元槓桿折斷、閘瓦磨偏、軸承容易故障、轉向架維修困難等問題，對機車可靠性造成不利影響。2006年，徑向轉向架在檢修時均被發現存在不同程度的構架裂紋，嚴重危及行車安全；同年9月，鐵道部要求所有裝用徑向轉向架的東風4D型機車分批送返大連機車車輛廠進行大修並更換為普通轉向架，改造工程於2007年初完成。
衍生車型
東風4DF型
主條目：東風4DF型內燃機車
東風4DF型4057號機車
東風4DF型4057號機車東風4DF型機車是在東風4D型提速客運機車基礎上開發研製的幹線客貨運通用內燃機車，具有向旅客列車供電的功能並採用了微機控制系統，既能牽引列車又可以取代客運列車中的發電車向列車空調、電加熱器和照明等供電。大連機車車輛廠於1999年至2004年間共生產了25台該型機車，交付達成鐵路公司和石長鐵路公司使用。
東風4DD型
主條目：東風4DD型內燃機車
為滿足地方廠礦企業對大功率調車機車的需求，大連機車車輛廠於1999年在東風4D型機車基礎上研製了東風4DD型調車機車，主要用於重載調車編組以及小運轉作業，是至今中國國內功率最大的調車機車。
東風4DJ型
主條目：東風4DJ型內燃機車
東風4DJ型0001號機車（原編號東風4DAC-8001）
東風4DJ型0001號機車（原編號東風4DAC-8001）