了满足铁路运输对大功率柴油机车的需要，大连机车车辆厂、大连热力机车研究所、铁道科学研究院、大同机车厂和北京铁道学院开始研制新一代的240/275系列大功率高增压中速柴油机，1966年底试制出第一台16V240ZJ型柴油机，并于1969年装用于第一台东风4型柴油机车，至1974年东风4型机车开始投入批量生产。但在实际运用过程中，逐步发现该型柴油机存在严重的设计和质量问题，导致大量机车故障待修。从1975年起，大连机车车辆厂与大连内燃机车研究所等相关机构合作，对16V240ZJ型柴油机进行重新设计及反复技术试验