北京铁路局天津机务段运用。16V240ZJF型柴油机于2002年起投入小批量生产。
传动系统.东风4D型机车采用交—直流电传动装置，柴油机曲轴通过弹性联轴节驱动一台交流同步发电机发出三相交流电，经由硅二极管组成的三相桥式整流装置整流为直流电后，再将电能输送给两台转向架上的六台并联连接的直流牵引电动机，通过传动齿轮驱动。
牵引发电机.牵引发电机采用永济电机厂制造的TQFR-3000E型三相交流同步发电机，额定容量为2911千伏安，额定电压为425／770伏特