东风11D型机车装用一台12V280ZJ型柴油机，是由大连机车车辆厂与美国西南研究院联合开发的大功率、高强化、低排放柴油机，于1997年开始研制、2000年完成了首台12V280ZJ型柴油机的组装试制，并顺利通过100小时耐久可靠试验。该型柴油机为12气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速柴油机，缸径280毫米，活塞行程320毫米，采用高强度球墨铸铁机体、电子喷射系统、MPC增压系统，柴油机UIC标定功率为4410千瓦，装车功率为3820千瓦，标定转速为每分钟1000转。
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