東風8型柴油機車

東風8型柴油機車，傳動系統使用由TQFR-3000C型同步發電機、GTF-4800/870型矽整流裝置、ZQDR-410C型牽引電動機組成的交—直流傳動裝置。至1997年停產為止，戚墅堰機車車輛廠生產了共141臺東風8型柴油機車，分別配屬當時的鄭州鐵路局信陽機務段、哈爾濱鐵路局牡丹江機務段使用。發展歷史.開發背景.1975年初，隨著資陽內燃機車廠建成投產，戚墅堰機車車輛廠根據中華人民共和國鐵道部的決定，將東方紅4型柴油機車的試製和改進任務交由資陽內燃機車廠繼續進行。“四五”、“五五”期間，由於當時中國鐵路機車車輛工業缺乏一個比較穩定的發展規劃，鐵路技術政策搖擺不定。戚墅堰機車車輛廠交出東方紅4型柴油機車的研製任務之後，工廠產品發展方向一時之間難以確定，國家計委批准工廠轉為承擔東風4型柴油機車的廠修任務。戚墅堰機車車輛廠在轉修內燃機車的同時，也在探索工廠未來主導產品的發展道路。工廠分析了當時中國鐵路運輸狀況和各種鐵路機車車型的生產及使用情況後，認定提高貨物列車重量、提高列車執行速度和密度將是鐵路發展的主要技術政策。工廠經過研究和計算後認為，針對當時鐵路科技發展規劃中提出的遠期計劃，機車要達到在平直道上以時速80公里以上牽引4,000噸的貨物列車、以時速120公里以上牽引旅客列車的目標，機車輪周牽引功率應達到3,450馬力以上。戚墅堰機車車輛廠據此提出了研製4,500馬力至5,000馬力大功率柴油機車的構想，但由於當時鐵道部制定的鐵路技術政策只限於180毫米、200毫米、240毫米三種缸徑的柴油機，其他型別的柴油機不能列入國家發展計劃。1976年7月，工廠發動全廠職工大討論，工廠黨委召開常委擴大會議，用三天時間研討了中國鐵路牽引動力發展的方向和工廠研製大功率柴油機車的可行性，又分析了單節單機組大功率柴油機車的各方面優越性，最終拍板決定在沒有上級計劃、沒有試製費用的情況下著手自行研製大功率柴油機。工廠在作出確定柴油機功率等級的決定時，除了考慮到柴油機的可靠性和使用壽命、需要保留一定的功率儲備的同時，也預留了未來的發展餘地，最後將柴油機的持續功率定為5,400馬力，在經過充分的試驗考核之後，再將柴油機功率水平逐步提升到原定目標值。在考慮到柴油機的用途、效能、體積、重量等綜合因素之後，確定其為280毫米、活塞行程為285毫米、氣缸夾角為50°、額定轉速為每分鐘1,100轉。1977年年9月，戚墅堰機車車輛廠試製出並展開試驗，以尋找最佳燃燒系統引數。1978年8月，單缸試驗機功率首次達到404馬力。1978年3月，戚墅堰機車車輛廠開始著手試製16缸原型機。同年，280柴油機正式列入鐵道部科技發展計劃。1979年5月6日，第一臺16V280ZJ型柴油機組裝完畢，同年6月7日開始進行磨合調整試驗，當柴油機轉速為每分鐘1,000轉時，輸出功率已達到了5,000馬力的預期目標。1979年12月至1980年11月，戚墅堰機車車輛廠與鐵道部科學研究院合作，在16V280ZJ型柴油機上進行了燃燒、配氣、供油、增壓、震動、扭轉等試驗專案。試驗結果表明，柴油機大部分時間都能在按機車工況之牽引特性的高效率範圍內運轉，燃油消耗率介乎160～165克/有效馬力·小時。1980年10月27日至31日，戚墅堰機車車輛廠聯同鐵道部科學研究院、大連內燃機車研究所、無錫動力機廠等，按照國際鐵路聯盟情況下的對比試驗，最後決定在保持標定功率不變的情況下，將標定轉速由原來每分鐘1,100轉降為每分鐘1,000轉，以改善柴油機的燃油消耗率和可靠性。試驗期間鐵道部專家組考察戚墅堰工廠後，評價“280柴油機是戚廠歷史的轉折點，也是中國大功率內燃機零突破的母體”。研製過程.與此同時，在柴油機研製及試驗方面不斷取得進展的基礎上，戚墅堰機車車輛廠同步展開了東風8型柴油機車的設計開發工作。由於16V280ZJ型柴油機不僅功率更大，重量也比16V240ZJB型柴油機增加2噸，而且受當時中國鐵路線路條件所限，機車必須滿足總重量不超過138噸、軸重不超過23噸的要求，所以在進行機車總體佈置和電傳動系統的技術方案設計時亦遇到了不少困難。鑑於當時中國電機工業的製造能力和技術水平，要生產出與柴油機相配套的大容量牽引電機組並非易事，因此經過反覆論證後至1981年8月才決定將柴油機按4,500馬力裝車運用，隨後工廠按此方案上報了設計任務書建議稿，並經鐵道部批准下達《東風8型內燃機車設計任務書》。為了確保機車可靠性和加快研製進度、貫徹標準化及通用化的設計原則，電傳動系統和輔助傳動系統的零部件都儘可能採用在其他車型上使用已久的成熟設計，例如、冷卻風扇、預熱系統、靜液壓傳動系統、空氣管路及基礎制動系統中的主要部件等均沿用自東風4型柴油機車；而在進行牽引傳動系統的設計時，亦決定將牽引電動機的額定電流定為與東風4型機車相同的800安培，以便能繼續使用東風4型機車的主整流裝置、勵磁整流櫃。1982年10月，為了儘早發現柴油機在長期使用中可能產生的問題，在配套之新型牽引電機機組尚未面世的情況下，鐵道部科技局與機務局向戚墅堰機車車輛廠下達通知，要求將16V280ZJ型柴油機裝上進廠大修的東風4型0267號機車，進行20萬公里運用考核。改裝完畢的東風4型0267號機車返回上海鐵路局南京東機務段，自1983年1月1日起投入滬寧鐵路運用，與該段配屬的其餘33臺東風4型機車共同擔當南京東至南翔之間的貨物列車牽引任務。1982年12月，戚墅堰機車車輛廠與永濟電機廠完成了東風8型機車的全套設計圖紙，電氣系統借鑑了ND4型柴油機車的一體化電器櫃設計，但後來因電器櫃尺寸過大、佈線及維修不便等原因而被否決。1983年，東風8型柴油機車被國家經委列入“六五”國家重點科技攻關專案之一，同年內戚墅堰機車車輛廠完成柴油機改進設計後的圖紙修訂工作，製造出第三臺16V280ZJ型柴油機。1983年底，永濟電機廠完成電氣系統的第二套設計方案，將高低壓電器櫃和主整流櫃分開設定，並於1984年初將首兩臺原型車使用之電器櫃、整流櫃、操縱檯送往戚墅堰機車車輛廠。到了1984年4月，由於機車總體設計發生變動，使電器室長度由2,800毫米縮短到2,300毫米，無法採用原來的電器櫃及整流櫃，加上設計方案提交期限迫在眉睫，最後決定仍採用東風4型機車的電器櫃及整流櫃，而操縱檯則沿用了第二套設計方案。1984年6月，東風4型0267號機車行駛逾22萬公里之後進行架修，柴油機經部分拆解檢查後顯示情況良好。1984年9月，永濟電機廠試製出首套TQFR-3000C型主發電機、ZQDR-410C型牽引電動機和電控裝置，並送往戚墅堰機車車輛廠裝車。1984年10月17日，裝用第三臺16V280ZJ型柴油機的東風8型0001號機車在戚墅堰機車車輛廠竣工；同年11月初，時任鐵道部副部長李森茂等在南京站視察了該機車。1984年11月20日，戚墅堰機車車輛廠為東風8型0001號機車舉行出廠典禮，時任鐵道部副部長張辛泰等為其剪綵。試驗考核.1984年12月，東風8型0001號機車交付上海鐵路局南翔機務段，在滬寧鐵路南翔至南京東之間開始進行15萬公里運用考核，與該段配屬的ND5型柴油機車共同擔當相同交路的貨物列車牽引任務。同時，戚墅堰機車車輛廠開始小批次生產東風8型柴油機車。東風8型0001號機車在南翔機務段使用的八個月期間共走行112,627公里。1985年9月，為了充分發揮東風8型機車的功率優勢，鐵道部將東風8型0001號機車調撥到鄭州鐵路局信陽機務段，在京廣鐵路信陽至廣水之間的大坡度路段繼續進行運用考核；同年9月10日至10月25日，該機車先後在長臺關至彭家灣區間完成坡道起動試驗，在新安店至明港區間完成坡道牽引試驗，在武勝關至孝子店區間完成電阻制動試驗，在平頂山東至江岸西之間完成過載牽引試驗。1986年5月，東風8型0001號機車完成了15萬公里運用考核後返廠進行解體檢查，顯示柴油機、電機及電器等主要部件狀態良好，運用考核期間機車未發生重大機破或臨修事故。1987年，為了確定機車及其主要零部件的效能是否達到設計任務書及有關規定的標準，根據《鐵道部內燃機車鑑定暫行條例》選擇了東風8型0013號機車由鐵道部科學研究院主持進行機車效能鑑定試驗。1987年7月至1988年2月，東風8型0013號機車在北京環行鐵道試驗基地進行了機車定置效能試驗、牽引及粘著效能試驗、電阻制動效能試驗、空氣制動效能試驗、稱重測試、噪聲及震動測試，在京承鐵路進行了曲線透過能力和動力學效能試驗，在武昌南機務段進行了冷卻效能試驗。試驗結果顯示，除高溫冷卻裝置效能及牽引電動機勵磁繞組溫升外，機車其他主要技術性能指標均已達到設計任務書及有關標準規定的要求，實測最大起動牽引力可達467.36千牛，最高恆功率速度不低於81.4公里/小時，機車輪周效率最高可達34.8%，平均為33.2%，處於同時期同類型機車的國際先進水平。1988年9月，16V280ZJ型柴油機於戚墅堰機車車輛廠的試驗檯上完成了100小時效能鑑定試驗，並於1988年12月在大連內燃機車研究所的試驗檯上完成了360小時耐久試驗，各項效能指標均達到了設計任務書的要求。1989年2月25日，東風8型柴油機車與16V280ZJ型柴油機通過了部級鑑定，並獲准投入批次生產。東風8型柴油機車先後於1986年獲得了“六五”國家科技攻關獎，於1989年獲得了鐵道部科技進步一等獎、江蘇省優質產品稱號，於1990年獲得了國家科技進步一等獎。至1997年停產為止，戚墅堰機車車輛廠累計生產了141臺東風8型柴油機車，其中首批41臺配屬於武漢鐵路局，後100臺配屬於哈爾濱鐵路局。早期生產的東風8型機車在投入運用初期，亦反映出不少因設計和製造方面不足而產生的零碎品質問題，故障率要高於其他柴油機車車型，為此鐵道部與戚墅堰機車車輛廠成立了東風8型機車質量調查小組，對機車的各種品質問題進行了調查研究和整改。東風8型機車的經驗證明柴油機增壓器的配套問題尤為重要，柴油機功率等級和氣缸引數的提升，不僅涉及機體、曲軸、、活塞等零部件的可靠性設計，燃燒和增壓系統的效能和效率也需特別予以注意，16V280ZJ型柴油機從純脈衝增壓系統發展到雙脈衝增壓系統，再到模件式串接脈衝轉換器增壓系統，柴油機的效能和可靠性才逐漸穩定。從東風8型機車上得出的另一個教訓是粘著重量的重要性，東風8型機車和東風4型機車相比，兩者同樣是軸重為23噸的六軸機車，但前者的標定功率是後者的1.38倍，因此東風8型機車在高負荷時機車滑行空轉相對較多。在計算列車牽引重量時，為了緩解功率與軸重失衡的矛盾，提高了東風8型機車的計算速度相去不遠，造成了東風8型機車在大坡度區段保持與東風4型機車相同牽引定數的尷尬局面，增大機車粘著重量從而提高機車牽引力便成為了後來東風8B型機車的設計思路。1995年6月28日，時任鐵道部部長韓杼濱主持召開部長辦公會議，決定在繁忙幹線提速上進行提速試驗，為未來中國鐵路大面積提速做好技術準備。1995年9月16日至22日，滬寧鐵路進行了首次貨物列車提速試驗，試驗列車分別由東風8型柴油機車和東風4E型柴油機車牽引，按三種不同的編組方式在南翔至南京東、南京東至常州東之間往返執行，分別為東風8型機車單機牽引4,200噸、東風4E型機車牽引4,200噸、東風4E型機車牽引5,000噸，列車編組以C62A型及C64型敞車為主，並加掛一輛牽引動力試驗車以收集測試資料，主要試驗專案包括機車起動加速效能、列車執行時分、列車常用及緊急制動、調速制動效能等。當東風8型機車牽引4,186噸列車時，平直道起動加速到80公里/小時的所需時間和距離為13分26秒和12.078公里，起動加速到85公里/小時的所需時間和距離為16分27秒和16.237公里，區間最高速度達94.5公里/小時；當東風8型機車牽引4,150噸列車進行緊急制動時，在制動初速度為88.5公里/小時的情況下，列車緊急制動距離為819米。技術改造.2006年，由於早期生產的東風8型機車已使用逾二十年並開始老化。為了延續機車壽命，中華人民共和國鐵道部運輸局裝備部在2006年下半年大修機車議標檔案中，提出了東風8型機車在大修時進行系統改造要求，以提高其冷卻效能、改善機車的可靠性及零部件的互換性。改造專案主要包括柴油機油水管路規範化佈置以方便檢修；司機室安裝空調及填充和；改用與東風8B型柴油機車相同的雙流道銅製散熱器和銅製中冷器，機油熱交換器、機油濾清器、靜液壓油熱交換器等均改型為東風8B型機車使用的型號；電氣系統採用新型電磁接觸器替代電空接觸器，上述改造有效解決了原有東風8型機車管路互換性差及冷卻能力不足等問題。改造工程於東風8型機車分批返回戚墅堰機車車輛廠大修時進行，改造後機車的柴油機、轉向架、主發電機及車體等重大部件仍使用原件，而改造部分的部件則儘量採用東風8B型機車的通用零部件。首臺完成改造的東風8型0071號機車於2006年10月返回牡丹江機務段。衍生車型.1980年代後期，中華人民共和國鐵道部提出了開行編組輛數20節、最高速度140公里/小時、執行時間不超過15小時的“朝發夕至”或“夕發朝至”特快旅客列車，並將研製牽引這種列車的大功率客運柴油機車列入國家“七五”重點科技攻關專案。1990年10月，戚墅堰機車車輛廠試製出第一臺東風9型柴油機車。機車採用16V280ZJA型柴油機作為動力裝置，裝車功率為4,910馬力，是當時中國國內功率最大的機車柴油機；電傳動系統使用TQFR-3000C-1型三相交流同步發電機和ZD106型直流牽引電動機；機車並採用了牽引電動機全懸掛、雙側六連桿萬向節空心軸驅動裝置、高柔螺旋圓彈簧二系懸掛裝置、電子恆功率勵磁及防空轉系統等新技術。此後，因應廣深鐵路開行的需要，鐵道部要求將機車最高速度提高至160公里/小時，戚墅堰機車車輛廠在東風9型柴油機車的基礎上，開發研製出東風11型柴油機車並投入批次生產。運用情況.武漢局集團.1985年9月，鄭州鐵路局鄭州鐵路分局信陽機務段配屬首批東風8型柴油機車，擔當京廣鐵路信陽至廣水間的貨物列車牽引任務。藉助於功率較大及配備電阻制動的優勢，東風8型機車投入使用後很快便產生了明顯的經濟效益，信陽至廣水區段的列車透過對數由每天59對提高到72對，列車執行密度比之前提高了25%，行車時間比原來縮短了26分鐘，平均牽引重量由3,300噸提高到3,500噸，坡道停車事故也大幅減少。1985年10月，鄭州鐵路局還在孟寶鐵路、京廣鐵路進行了多機牽引的過載組合列車試驗，將兩列分別使用兩臺東風8型機車、一臺東風4型機車牽引的列車，按“2+1”方式連掛合併成一列6,000~7,000噸過載列車執行。1986年7月14日起，平頂山東至江岸西之間每日開行2列6,500噸組合列車。據信陽機務段於1988年的統計，東風8型機車機破率為每十萬公里0.05件，臨修率為每十萬公里4.96件。1987年3月20日，信陽機務段由鄭州鐵路分局劃歸武漢鐵路分局。當時，東風8型機車的檢修工作除了由信陽機務段負責外，武昌南機務段也承擔了部分機車架修、中修任務。1992年底，京廣鐵路鄭州至武昌段完成電氣化改造，信陽機務段開始配屬韶山3型電力機車，隨後並開始支配運用江岸機務段的韶山4型電力機車，該段的東風8型機車亦開始逐步轉配武昌機務段，並投入武九鐵路使用。至1997年初，為配合中國鐵路第一次大面積提速的實施，鄭州鐵路局將信陽機務段餘下的東風8型機車全部調撥到武昌機務段，以全面淘汰武九鐵路上使用的蒸汽機車。自此，東風8型機車便成為了武九鐵路直通貨物列車、武漢地區小運轉列車、鐵靈黃支線貨物列車的主力車型。2004年11月8日，鄭州鐵路局實施生產力佈局調整、實行路局直管站段體制，撤銷武漢鐵路分局並重新成立武漢鐵路局，撤銷武昌機務段並將其併入武昌南機務段。2005年4月18日起，為了提高武九鐵路和武漢樞紐的運輸能力，江岸西至鐵山間由東風8型機車牽引的貨物列車機車交路延長至黃石西站，下行牽引定數由4,000噸提高到4,500噸；武昌南至廬山間牽引定數由3,500噸提高到3,800噸，使用東風8型、東風4B型機車牽引；江岸西至武昌東，因列車將分別在武昌南、丹水池、江岸、武漢北站辦理折角作業，為壓縮停站作業時間而在列車首尾各掛一臺東風8型機車。2019年起，武昌南機務段使用東風11型柴油機車代替東風8型機車執行該通勤列車的牽引任務。哈爾濱局集團.1990年3月，為了提高黑龍江省東北部的煤炭運輸能力，哈爾濱鐵路局牡丹江鐵路分局牡丹江機務段配屬首批10臺東風8型柴油機車，逐步淘汰原本使用的前進型蒸汽機車，此後配屬數量逐年增加，至1994年增加至69臺，至1997年增加至100臺，投入濱綏鐵路、牡圖鐵路、圖佳鐵路、勃七鐵路、城雞鐵路、恆山鐵路、林密鐵路、林東鐵路、密東鐵路等重要煤炭外運通道使用，活躍於牡丹江至哈爾濱、一面坡、雞西、林口、七臺河、鹿道等地的運輸任務。2003年至2004年間，哈爾濱鐵路局實施生產力佈局調整，將牡丹江鐵路分局管內的牡丹江、雞西、綏芬河、一面坡、林口五個機務段整合成新的牡丹江機務段。2005年3月，牡丹江鐵路分局隨著鐵路管理體制改革而被撤銷，實行路局直管站段體制。2008年起，牡丹江機務段綏芬河運用車間開始在綏芬河口岸運用東風8型柴油機車，擔當綏芬河站和俄羅斯格羅捷科沃站間部分客、貨列車的過境牽引任務建成通車，牡丹江機務段開始配屬韶山4型電力機車。2018年12月，濱綏鐵路哈爾濱至牡丹江段完成電氣化改造。自2019年4月10日調整列車執行圖起，哈牡段5,000噸過載貨運列車全部使用HXD3C型或HXD3CA型電力機車單機牽引，從而取消了兩處補機作業區段。濱綏鐵路全線完成電氣化後，這些分佈於牡丹江運用車間、西雞西運用車間、綏芬河運用車間的東風8型機車，其運用範圍進一步收縮至支線鐵路和幹線小運轉，牡丹江機務段除了將部分車況欠佳的機車封存或報廢外，並將部分閒置機車出租給路外鐵路運輸企業。其他運輸企業.2017年3月2日，哈爾濱鐵路局牡丹江機務段、哈鐵資產經營管理公司、內蒙古力拓鐵路服務有限公司三方代表正式簽訂了為期3年的機車租賃協議，由牡丹江機務段以租賃的方式提供四臺東風8型柴油機車給內蒙古力拓公司，承擔酒泉鋼鐵集團公司嘉策鐵路的運輸牽引任務。機車租賃單價為每日每臺機車1600元人民幣，四臺機車的三年租賃費用合計為7,008,000元人民幣，扣除稅金後可為牡丹江機務段帶來逾600萬元人民幣的收益。為確保機車在大風沙環境下安全執行，機車交付前牡丹江機務段對空氣濾清器、風源淨化器、輪對等進行了更換或維修。2017年3月下旬，四臺東風8型機車。2019年起，山東高速軌道交通集團有限公司向哈爾濱鐵路局牡丹江機務段租用四臺東風8型柴油機車運用，主要擔當益羊鐵路、大萊龍鐵路、龍口港鐵路的貨物列車牽引任務。技術特點.總體佈置.基本結構.東風8型柴油機車是幹線貨運用的六軸柴油機車，機車標稱功率為3,700馬力，構造速度為100公里/小時，運轉整備重量為138噸，軸重為23噸。機車採用雙司機室、內走廊式、全鋼焊接結構的框架式側牆承載車體，車體由左右側壁、底架、車頂、內部隔牆、兩端司機室等部分焊接在一起，共同承受垂直載荷和縱向載荷，車體主要骨架採用Q345低合金鋼材。車架長度為20,900毫米，車鉤中心線間距為22,000毫米，車體寬度為3,288毫米，車體高度為4,736毫米。機車兩端均設有同等功能的，可雙向操縱機車。車體底架兩端裝有13號上作用車鉤、牽引緩衝裝置和排障器。車體底架下部兩臺轉向架之間吊掛著一個容量為8,500升的，燃油箱左右兩側設有鉛酸蓄電池組，燃油箱前後兩端各有一個總風缸。裝置佈置.機車車體從前到後依次為第一司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室、第二司機室。司機室內在機車執行方向的左側設有包含、換向手柄、各種操縱按鈕、空氣制動閥、儀表和訊號顯示裝置等裝置的司機操縱檯，右側設有副司機座席；司機室設有供乘務人員使用的電風扇、暖風機、電爐等設施，第二司機室後壁另設有裝置手柄。電氣室內設有電壓電器控制櫃、主整流櫃、空氣制動系統閥類及工具箱。空氣制動裝置採用JZ-7型空氣制動機，並配備兩臺NPT5型電動空氣壓縮機。位於機車中部的動力室安裝了一套柴油發電機組，並設有空氣濾清器、、等輔助裝置；動力室內靠近電氣室的一端設有起動變速箱和相關裝置，起動變速箱透過萬向軸與主發電機輸出端連線，並透過該變速箱驅動、、前轉向架牽引電動機通風機；在起動變速箱和牽引電動機通風機的上方位置裝有兩組電阻制動櫃。為了便於檢修柴油機和拆裝部件，動力室採用活動式頂蓋，頂蓋上還設有八個小蓋，其大小足以吊裝柴油機氣缸蓋和活塞組。冷卻室設有冷卻水系統和散熱裝置，冷卻室頂部裝有V形結構的單流道板翅式鋁製散熱器，以及兩個直徑為1,600毫米的軸流式冷卻風扇，冷卻風扇由靜液壓馬達傳動。機車設有兩套獨立的迴圈冷卻水系統，分別為冷卻柴油機、增壓器的高溫冷卻水系統。高溫冷卻水溫過高是一個長期困擾著東風8型機車的問題，在進行鑑定試驗時已發現鋁散熱器的傳熱係數和散熱量均未達到原設計指標。夏季期間多次發生因水溫過高迫使柴油機自動解除安裝的情況，運用部門只得採取降功率使用作為臨時性措施。戚墅堰機車車輛廠於1990年重新設計了新的散熱器，透過機車冷卻效能試驗後隨即投入生產。後來，中南大學鐵道學院又為東風8型機車研製出新型風扇葉型，透過提高風壓和風量以降低柴油機出水溫度。而自2006年起完成更新改造後的東風8型柴油機車，冷卻室內裝置佈置亦有所變化。散熱裝置改為使用與東風8B型機車相同的雙流道銅製散熱器，高低溫迴圈冷卻水系統共用48個散熱器單節，冷卻水管路系統亦按照東風8B型機車的方式重新佈置。靜液壓熱交換器則由原本的油—水熱交換器，更換成與東風8B型機車相同的油—空氣熱交換器。其他輔助裝置方面，機油熱交換器、機油濾清器均替換成與東風8B型機車通用的型號，增壓器機油濾清器採用新結構並改為豎式安裝，而原本設定在冷卻室內的膨脹水箱則被移至動力室。柴油機.東風8型機車裝用一臺由戚墅堰機車車輛廠製造的16V280ZJ型柴油機，屬於280/285系列柴油機產品之一。16V280ZJ型柴油機是一款、四衝程、V型結構、直接噴射、、廢氣渦輪增壓、增壓空氣中間冷卻的中速柴油機。為280毫米，活塞行程為285毫米，氣缸夾角為50°，額定轉速為每分鐘1,000轉，最低空載轉速為每分鐘400轉，標定工況下的為1.57兆帕。有別於以往16V240ZJ型柴油機使用的鑄焊結構機體，16V280ZJ型柴油機的機體是由球墨鑄鐵整體鑄造而成，消除了因機體焊縫疲勞造成板材裂紋的隱患。機體由氣缸體和共同構成，機體的橫截面形狀為六邊形，並採用了懸掛式曲軸支承結構和半隧道式曲軸箱。柴油機採用由42CrMo高強度合金鋼鍛坯全纖維擠壓成形的全加工氮化曲軸，每根曲軸上安裝有16塊，內力矩平衡率約85%。鋼頂鋁裙組合式活塞採用帶內冷油腔的振盪冷卻方式。此外，柴油機還採用了並列式合金鋼鍛造全加工、高強度合金鑄鐵氣缸蓋、合金硼鑄鐵溼式氣缸套。燃油噴射系統採用了單體式噴油泵和多孔閉式噴油器。在左右兩列氣缸之間的V形夾角空間內，設有機油主油道、冷卻水進水道和空氣腔，在其上方裝有與空氣腔相通的；兩臺增壓器分別裝在空氣腔上方的兩端，中間設有兩臺鋁製中冷器。氣缸排出的廢氣透過分別進入兩臺渦輪增壓器推動渦輪後排出，而新鮮空氣由安裝在車體上的空氣濾清器吸入，經增壓器增壓後流經中冷器進行冷卻，然後透過空氣穩壓箱和進入各個氣缸。東風8型機車的最初設計原採用純脈衝增壓系統，選用無錫動力機廠製造的60GP-4型增壓器，將每個氣缸的排氣管設計成相同的脈衝轉換器，透過過渡管將氣流引入增壓器。16V280ZJ型柴油機使用MPC增壓系統後，在高負荷時的油耗表現有明顯進步，在標定工況下的油耗率比脈衝增壓系統低3～4克/有效馬力·小時。MPC增壓系統後來亦被16V280ZJA型、16V280ZJB型柴油機沿用。1990年代，為了進一步降低柴油機在部分負荷工況時的排氣溫度，部分東風8型機車又改為使用大連內燃機車研究所研製的ZN310-LSA型或ZN310-LSA4型增壓器，增壓比可達3.5，增壓器大修期可達30萬公里以上。柴油機進氣空氣濾清器採用由離心式旋風慣性過濾器和鋁板網式空氣濾清器組成的二級空氣濾清器。調速系統採用天津機車車輛機械工廠研製的聯合調節器-B型液壓全制式調速器，透過控制聯合調節器配速機構上的步進電機，實現對柴油機的有檔無級調速控制。柴油機由ZQF-80型起動發電機起動，其電源由蓄電池供給。柴油機完成起動後，啟動發電機由直流串勵電動機變為直流他勵發電機，並透過電壓調整器輸出110伏特直流電，作為輔助發電機使用，用來給蓄電池充電並和向輔助電路及控制電路供電。傳動系統.東風8型機車採用交—直流電傳動裝置，柴油機曲軸透過驅動一臺交流同步發電機發出三相交流電，經由矽二極體組成的三相橋式整流裝置整流為直流電後，再將電能輸送給兩臺轉向架上的六臺並聯連線的直流牽引電動機，透過傳動齒輪驅動。牽引發電機.牽引發電機採用由永濟電機廠研製的TQFR-3000C型三相交流同步發電機，勵磁機由柴油機透過啟動變速箱驅動，其發出的交流電經勵磁整流器轉換為直流電後，給發電機的轉子勵磁繞組勵磁。從1990年起生產的東風8型柴油機車開始，改為採用與東風9型柴油機車相同的TQFR-3000C-1型三相交流同步發電機，主要改進為磁極採用螺栓固定結構代替燕尾凹形槽結構，定子鐵芯與機殼為熱套定位結構。額定容量提升至3,500千伏安，額定電壓為524／724伏特，額定電流為3,858／2,790安培，額定轉速為每分鐘1,000轉，定子及轉子絕緣等級均為F級，冷卻方式為軸向強迫通風，主發電機淨重為6,370公斤。整流裝置.牽引發電機發出的三相交流電由矽整流裝置轉換成直流電，由風冷式矽二極體元件組成三相橋式全波整流電路。由於牽引電動機的額定電流仍然與東風4型機車相同，因此東風8型機車沿用了東風4型機車的主整流櫃，但因為東風8型機車的直流輸出電壓提高到870伏特，整流裝置型號亦由GTF-4800/770型變更為GTF-4800/870型。整流裝置有六個串聯的整流橋臂，每一橋臂有六個並聯的ZP500-20型風冷平板式整流二極體，每臺整流櫃共有36個二極體元件。整流裝置的最大直流輸出電壓為870伏特，額定直流輸出電流為4,800安培。牽引電動機.牽引電動機採用由永濟電機廠研製的ZQDR-410C型四極串勵直流電動機，額定功率為480千瓦，額定電壓為645伏特，額定電流為800安培，額定轉速為每分鐘754轉，最高轉速為每分鐘2,350轉，定子及電樞絕緣等級均為H級，冷卻方式為強迫通風。為擴大機車的恆功率速度範圍，可以在牽引電動機勵磁繞組接入並聯分流電阻，對牽引電動機使用二級磁場削弱，磁場削弱率分別為68%和54%。ZD109型牽引電動機後來亦被應用到東風4C型柴油機車、東風4B型客運機車。電阻制動裝置.在電阻制動工況時，牽引電動機變為他勵直流發電機工作，六個激磁繞組全部串聯並由牽引發電機經矽整流櫃供電，牽引電動機發出的電流輸入到兩臺臥式制動電阻櫃，將電能透過電阻器轉化為熱能消耗掉。東風8型機車的電阻制動裝置由西安鐵路訊號廠研製，每臺製動電阻櫃的額定功率為1,500馬力。控制系統.東風8型機車的控制系統採用電子恆功率勵磁調節裝置，同時還保留了由東風4型機車沿用下來、由聯合調節器油馬達驅動功調電阻的勵磁調節裝置，兩者相互配合進行牽引工況時的恆功率控制。功調電阻勵磁調節裝置採用由聯合調節器伺服油壓馬達帶動變阻器的方式。牽引發電機的勵磁電流是由勵磁機發出的交流電經勵磁整流櫃整流後供給，而勵磁機的勵磁電流則是由柴油機經啟動變速箱驅動的測速發電機供電。測速發電機的勵磁電流由110伏輔助電源提供，並經過功率調節電阻和勵磁調節器控制。功率調節電阻的滑動觸點由聯合調節器上的功率伺服油壓馬達帶動，它根據柴油機工作狀況自動地調節可變電阻器的阻值，從而改變測速發電機的勵磁電流，並經測速發電機和勵磁機二級放大後，間接地改變了牽引發電機的輸出功率。電子恆功率調節裝置採用閉環特性控制牽引發電機和柴油機的功率，該系統以柴油機在各手柄擋位下的轉速作為功率給定訊號，並利用一個位移感測器來檢測柴油機供油拉桿的位置，以此作為柴油機的功率檢測訊號。透過比例積分調節器對柴油機功率給定訊號與功率檢側訊號的比較，得到相應的控制訊號來調節勵磁機的勵磁電流，繼而調節牽引發電機的輸出功率。機車採用電子恆功率調節裝置後，解決了功調電阻勵磁調節裝置只有柴油機轉速每分鐘700轉以上才能對牽引發電機進行恆功調節的缺陷，有效提升了機車的起動和加速效能。行車安全裝置.1980年代，鐵道部將的試用與定型列入鐵路安全技術裝備重點攻關計劃，提出在機車上加裝執行記錄器，使機車執行情況有可靠記錄，加強對行車的監督及便於事故分析。1984年，武漢鐵路分局電子計算中心和江岸機務段聯合開始研製JK-1型機車安全執行記錄器，具有連續式速度監督和執行記錄功能記錄功能，於1987年完成試驗並透過鄭州鐵路局的鑑定，自1989年起開始率先安裝在鄭州鐵路局的東風4型、東風8型、北京型機車上，隨後又先後改為使用功能更完善的JK-2型、JK-3型機車執行記錄器，以及LKJ-93型、LKJ-2000型列車執行監控記錄裝置。1985年，為配合京廣鐵路鄭州至武昌段電氣化改造的實施，鐵道部決定在該路段採用當時國際上最先進的訊號控制技術，並從法國引進UM71無絕緣軌道電路和TVM-300機車訊號及超速防護系統。1989年8月，在鄭州鐵路局信陽機務段的東風8型0039號機車上，首次安裝了由西德德意達公司、帶鍵盤及顯示屏的中央處理器模組、DSK10型組成，該系統採用Zilog Z80微處理器作為核心，用以測量、監視、記錄機車每一時刻的實際速度、走行距離、訊號燈狀態和其他-{zh-cn:數字; zh-hk:數碼; zh-tw:數位; }-或-{zh-cn:模擬; zh-hk:模擬; zh-tw:類比; }-資訊，並可使用電腦軟體評估所有儲存的資料。轉向架.機車軸式為Co-Co，走行部為兩臺無導框式三軸轉向架。東風8型機車的轉向架是以東風4型機車為基礎改進而成，並以改善曲線透過效能、提高粘著利用效能作為改良重點。轉向架採用鋼板組焊成封閉式箱形結構的“目”字形構架。輪對軸箱採用和拉桿式彈性定位裝置，軸箱透過裝有橡膠關節元件的上、下軸箱拉桿與構架相連線，實現軸箱相對於構架的橫向和縱向定位。有別於東風4型機車的油浴式平面摩擦旁承，東風8型機車改為使用金屬夾層橡膠堆旁承，其較大的垂向剛度有利於減少軸重轉移，而較小的橫向剛度使轉向架相對於車體的橫動和轉動變得更靈活。轉向架採用四點支承結構，車體全部重量透過八個旁承由兩臺轉向架支承，轉向架與車體間還設有橡膠緩衝側擋裝置。彈簧懸掛裝置分為一系和二系懸掛兩部分。一系懸掛採用獨立懸掛形式，包括軸箱與構架之間的軸箱圓彈簧及橡膠墊，以及在1、3、4、6軸裝有並列的垂向液壓減震器。二系懸掛為轉向架構架與車體之間的旁承橡膠堆，並增設了橫向液壓減震器以改善機車橫向平穩性。一系及二系懸掛靜撓度分別為98毫米和10毫米。牽引力和制動力透過低位平行四杆牽引杆機構傳遞，牽引點至軌面距離725毫米。牽引電動機採用單側齒輪傳動的軸懸式驅動方式。基礎制動裝置為踏面制動方式，採用帶閘瓦間隙自動調節器、鑄鐵閘瓦、單側單閘瓦的獨立作用式制動單元，為手制動裝置。