而设计开发而成的交—直流电传动干线客运机车。机车装用一台由大连机车车辆厂与英国里卡多公司合作研制的16V240ZJD型柴油机，装车功率为4,000马力（2,940千瓦）。传动系统采用TQFR-3000E型同步牵引发电机和ZD109B型直流牵引电动机，牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂驱动方式，机车最高速度为145公里/小时。与东风4B型客运机车相比，东风4D型提速机车的机车标称功率提高了22.2%，每万吨公里油耗下降了4.5%，机车大修周期由80万公里延长至120万公里。按机车牵引20节大编组旅客列车（牵引重