东风8B型柴油机车

背景

東風8B型柴油機車是幹線貨運用重載柴油機車。1990年代初，隨著中國鐵路的發展，中華人民共和國鐵道部於1993年對《鐵路主要技術政策》進行了修訂，要求「繁忙幹線上旅客列車的最高時速140公里，貨物列車最高時速90公里」，「貨運電力、柴油機車的最大軸重增加到25噸」。為了實現上述目標，鐵道部科技司將25噸軸重的重載貨運柴油機車的的研製項目列入1995年鐵路科學技術發展計劃。1995年6月，鐵道部與戚墅堰機車車輛廠簽訂了研製合同。

試驗

1996年4月至10月期間，滬寧鐵路、京秦鐵路等繁忙幹線率先展開了中國鐵路第一次大提速的前奏，先後開行最高時速140～160公里的快速列車。為了配合鐵路幹線貨物列車的提速，鐵道部要求戚墅堰工廠加快新型大功率貨運柴油機車的研製，並儘快投入小批量生產。1997年3月，鐵道部正式將新機車命名為東風8B型，車型代號DF8B。首兩台樣車（DF8B-0001、0002）分別於1997年6月和7月完成試製，交付上海鐵路局南翔機務段在滬寧鐵路按重載交路進行運用考核。根據鐵道部安排，0001號機車作為機車性能型式試驗車，於1997年9月至12月期間進行了制軔試驗、機車稱重、牽引性能、動力學性能等項目的鑑定試驗；而0002號機車則作為15萬公里運用考核試驗車，於1997年8月1日開始在滬寧鐵路投入運用考核。戚墅堰機車車輛廠於1997年共生產了8台東風8B型機車，首4台配屬上海鐵路局南翔機務段運用於滬寧鐵路、滬杭鐵路，而後4台配屬北京鐵路局豐臺機務段運用於京山鐵路，進行運用考核及牽引試驗。試驗結果顯示，東風8B型機車牽引5000噸貨物列車運行時，不僅有足夠的功率和粘著利用能力，能滿足最高速度80～85公里/小時的要求，而且機車功率尚有一定的儲備，柴油機負荷率處於適當水平。

生產

至1998年6月，東風8B型0002號機車已經完成15萬公里運用考核，而0001號機車也完成了型式鑑定試驗。1998年10月29日，東風8B型柴油機車通過鐵道部科技成果鑑定。鑑定完畢後，東風8B型機車從1999年上半年開始由戚墅堰機車車輛廠和資陽柴油機車廠同時批量生產，同年獲得鐵道部科技進步二等獎。戚墅堰廠和資陽廠生產的東風8B型機車基本相同，輔助系統、主輔電路、控制系統均大同小異，而不同時期生產的機車外觀上也會有少許差異，分別主要在於司機室頂部、頭燈、擋風玻璃、排障器等部分。
截至2012年，戚墅堰機車車輛廠和資陽機車廠共生產了1172台普通型東風8B型機車，其中戚墅堰廠生產262台（0001～0262）、資陽廠910台（5001～5506、5509～5671、5673～5914）。

高原型

2001年6月，青藏鐵路二期工程（格爾木至拉薩段）正式全面開工建設。由於當時鐵道第一勘察設計院等單位在進行青藏鐵路格拉段設計時，客、貨運機車的初步選型是按戚墅堰機車車輛廠的東風11型、東風8B型機車為基礎進行，青藏鐵路高原柴油機車的研製任務最終落在戚墅堰廠。早於2001年1月，戚墅堰廠已經開始對高原柴油機車進行調研、設計，並於2002年3月完成了技術設計。2002年4月底，鐵道部科技司在北京主持召開了青藏線機車技術方案審查會，通過了戚墅堰廠在東風8B型機車基礎上進行改進設計的設計方案。鐵道部科技司於2002年5月與戚墅堰廠簽訂了《青藏線高原柴油機車的研製及路線試驗》科研項目合同，要求試製2台青藏線高原柴油機車樣車。2002年10月底，戚墅堰廠完成2台樣車的試製。同年11月7日，鐵道部運輸局裝備部將這兩台機車定型為東風8B型9001、9002號，與此同時戚墅堰廠並將其命名為「雪域神舟」。隨後2台「雪域神舟」號機車交由蘭州鐵路局支配，出租給中鐵一局集團南山口機務段，並於2002年12月底開始在青藏鐵路格拉段已鋪軌的南山口至望昆段間投入運用考核，負責牽引運送鐵路建設物資的貨物列車。2003年1月，「雪域神舟」號在海拔2900米、3500米和4576米等3個高度進行了機車自負荷功率修正、啟動牽引力和機車防寒試驗。同年8月，根據鐵道部要求再次對機車進行高原性能試驗，試驗地點分別在海拔3575米的納赤台、4159米的玉珠峰、4771米的崑崙山口和4611米的不凍泉之間，在每個海拔點分別完成柴油機功率修正、冷卻試驗、機車牽引2300噸性能試驗、隧道內柴油機功率調整和電阻制軔、電機溫升及增壓器流量試驗，並在100多公里連續20‰長坡道和全長1686米的崑崙山隧道進行運行考核，試驗結果表明機車各項數據基本達到設計要求。
當時「雪域神舟」號曾經有望成為青藏鐵路的主力牽引機車，但從2003年3月劉志軍出任中國鐵道部部長後，風向開始改變。劉志軍上任後就提出鐵路要實現「跨越式發展」，不能繼續在原有基礎上慢慢前進，而應該同其他行業一樣，積極引進國外的先進技術，最短時間內提高中國鐵路的技術水平。對於青藏鐵路這個高標準工程，劉志軍明確提出要把它建設成世界一流的高原鐵路，實現「三個目標」：「把旅客列車在全線運行時間壓縮到最短；全線行車設備實現免維修；沿線基本實現無人管理」。與此同時，中央政府於2004年底決定作出對青藏鐵路提前一年通車的要求，更使「可靠性」成為決定青藏鐵路設備採購的重要標準，使得鐵道部在部分設備的採購上最終放棄了國產設備。對於高原鐵路機車的採購，鐵道部採取了全部整車進口的方式，由美國的奇異和EMD競標，最終奇異於2004年10月獲得中國鐵道部78台NJ2型柴油機車的訂單。
2002年至2006年間，戚墅堰機車車輛廠共生產了12台東風8B高原型機車（DF8B-9001～DF8B-9012），目前分別配屬青藏鐵路公司西寧機務段和烏魯木齊鐵路局烏魯木齊機務段。

徑向轉向架型

1995年，中國鐵道部立項進行柴油機車徑向轉向架的研製，由戚墅堰機車車輛廠、西南交通大學機車車輛研究所合作研製。1997年完成方案設計，1998年初完成技術設計並通過專家審查，2000年試製了兩台三軸徑向轉向架並裝用於東風8B型機車。2001年初，第一台裝用徑向轉向架的東風8B型7001號機車在戚墅堰機車車輛廠出廠，隨後在北京環行鐵道和北京鐵路局管內京承鐵路通過安全評估和粘著、牽引試驗。這台機車於2001年5月交付上海鐵路局南翔機務段進行運用考核，同年7月開始在滬杭鐵路擔當貨運牽引任務，至2002年7月完成了15萬公里運行考核。2002年9月通過了鐵道部科技成果鑑定。目前東風8B型7001號機車配屬南寧鐵路局柳州機務段。

繼戚墅堰廠之後，資陽機車廠也通過技術合作，投資近3000萬元人民幣，引進美國EMD公司的HTCR徑向轉向架技術，由EMD公司供應二套為東風8B型機車配套使用徑向轉向架專利技術的硬體，資陽廠並派出設計人員赴美進行培訓，在2004年設計製造了兩台採用徑向轉向架的東風8B型機車，車號為5507號、5508號，沒有批量生產。兩台機車於2004年5月完成試製，並於同年6月通過鐵道部的技術設計審查，隨後又在北京環形鐵道、京承鐵路、京秦鐵路、唐遵鐵路進行了動力學性能安全評估、牽引性能、曲線粘著、制軔性能以及沖角測試等一系列試驗。2004年12月起，兩台機車配屬鄭州鐵路局新鄉機務段，於新兗鐵路、京九鐵路進行了轉向架動力學補充試驗，並開始15萬公里的運用考核，至2005年底完成考核並返回資陽廠拆解檢驗。目前東風8B型5507號、5508號機車分別由內蒙古集通鐵路公司和陽涉鐵路租用，配屬錫林浩特機務段集通錫段，陽涉公司。

出口型

東風8B型機車作為中國一款較成熟的國產柴油機車車型，一些出口其他國家的柴油機車也以東風8B型為原型。
2004年10月，土庫曼斯坦鐵道交通部向資陽機車廠訂購了16台CKD9A型客運柴油機車，機車總體結構與東風8B型機車相同，裝用16V280ZJA型柴油機、JF204D型同步主發電機及ZD109C型牽引電機，最高運行速度為120公里/小時。
2005年3月，委內瑞拉國家鐵路自治局經兗礦集團博洋對外經濟貿易公司向南車戚墅堰機車有限公司訂購12台CKD4C型貨運柴油機車，又名DF8BVEN。CKD4C型機車在東風8B型的基礎上針對委內瑞拉的使用環境和要求進行改進，機車裝用16V280ZJA型柴油機、JF204D型同步主發電機及ZD109E型牽引電機，軸重25噸，採用符合國際鐵路聯盟UIC標準的司機室。全數12台機車於2006年年底出廠及付運。 
2008年，伊朗國家鐵路向南車戚墅堰公司訂購了20台DF8BI型機車。DF8BI型是在東風8B高原型機車和出口委內瑞拉的CKD4C型機車的基礎上，針對中東地區鐵路和環境進行了適應性改進，主要提供了機車防風沙能力、防高溫性能、小曲線通過能力。機車裝用16V280ZJA型柴油機、JF204D型同步主發電機及ZD109E型牽引電機，軸重23噸，採用符合國際鐵路聯盟UIC標準的司機室。DF8BI機車自2008年9月運抵伊朗後，經過2年30多萬公里的運用考核，運用表現良好，伊朗國家鐵路於2010年追加40台DF8BI型機車的訂單，2011年再次採購20台，所有DF8BI型機車預計將於2012年底之前全部交付。
2009年底，幾內亞國家鐵路經中國國際基金公司向南車戚墅堰機車有限公司訂購5台SDD16型柴油機車，與出口伊朗的DF8BI型機車基本相同，最高運行時速100公里/小時。5台機車於2010年4月連同幾內亞向南車南京浦鎮車輛訂購的22輛25G型客車一同交付，用於開行首都科奈克里至康康（Kankan）的「科奈克里特快」（Conakry Express）城際列車。
2010年7月，沙烏地阿拉伯沙特鐵路組織（SRO）向南車戚墅堰機車公司簽訂10台SDD17型機車採購合同。機車採用DF8BI型機車的耐高溫、防風沙等技術，首批2台機車已於2011年6月底交付，同年9月完成首次長途重載試驗，在達曼與利雅得之間的沙漠鐵路投入營運；其餘8台機車預計將於2012年陸續交付。
2016年，中車戚墅堰公司與中國路橋公司簽訂出口肯亞56台柴油機車的合約，其中包括43台DF8B型貨運機車、5台DF11型幹線客運柴油機車（採用與DF11G相同的頭型）和8台DF7G型調車柴油機車，這些機車將於2017年用於蒙內鐵路（蒙巴薩至奈洛比）。

普通型

東風8B型機車是交—直流電傳動柴油機車，裝用16V280ZJA型柴油機，標定功率3860千瓦，裝車功率3680千瓦（5000馬力），並採用JF204D型同步主發電機、ZD109C 型牽引馬達和具有全功率自負荷功能的T733B型制軔電阻裝置，使機車標稱功率達到了3100千瓦、輪周制軔功率達到了3000千瓦，是1990年代中國國內單機牽引功率和電阻制軔功率最大的直流電傳動貨運柴油機車，最高速度100公里/小時。東風8B型機車軸式Co-Co，採用在東風8型基礎上改進的大軸重、高粘著、低動力作用轉向架，主要改進為重新設計構架、改用東風11型的單元制軔器和軸箱拉杆。正線牽引運行試驗表明東風8B型機車牽引5000噸貨運列車最大運行速度可達到80—85公里/小時，可滿足幹線貨運重載提速的要求。
為滿足貨運重載的需要，機車採取了增加軸重以增大機車粘著重量從而提高機車牽引力的辦法。東風8B型機車可以通過加、減壓鐵的方法，方便地實現軸重為23噸或25噸的轉換。由於在機車內部加壓鐵會導致重心上移、減少內部空間等缺點，因此東風8B型機車採取了比較特殊的加壓鐵方式，即在機車外部車體兩側各加一塊大壓鐵，既不增加車體中部負荷，也不影響軸重分配，這個方法已經由戚墅堰機車車輛廠申請了專利。此外，由於機車軸重、負載增加，因此東風8B型機車改為採用桁架式側壁承載結構，取代了東風8型機車車體的框架式側壁承載的傳統結構。
機車採用規範化司機室。機車設有以英特爾80C186處理器為核心的微機控制系統，具有恆功勵磁控制、電阻制軔恆流控制、防空轉、防滑行控制、機車保護及故障診斷和顯示等功能。

高原型

高原型東風8B型機車是以普通型東風8B型機車為基礎，進行高原適應性設計改進，以滿足青藏鐵路機車運用的需要。機車在裝用原有的16V280ZJA型柴油機基礎上使用ABB公司生產的TPL61-A30型增壓器，滿足在海拔5100米機車功率不小於2700千瓦的技術要求；同時，通過微機控制能使柴油機功率隨海拔高度自動修正，以充分利用不同海拔下的柴油機功率，並增設雙機制軔重聯和雙管供風系統。機車不加裝壓鐵，軸重23噸。蓄電池選用低溫性能較好的鎳鎘鹼性蓄電池，保障低溫環境下柴油機的啟動；冷卻水系統採用加壓冷卻，滿足柴油機冷卻的需要。機車並借鑑了運用於蘭新鐵路的東風11高原型柴油機車的防風沙結構，使用三級多重空氣濾清系統。此外，司機室玻璃還採用防紫外線鍍膜玻璃，並在司機室頂部後端設有制氧機，供乘務人員使用。

徑向轉向架型

徑向型東風8B型機車是以普通型東風8B型機車為基礎，換裝徑向轉向架。戚墅堰機車車輛廠製造的東風8B型7001號機車採用了由戚墅堰廠和西南交通大學機車車輛研究所聯合研製的徑向轉向架，由於東風8B型機車的轉向架結構與美國EMD公司SD60M、SD70M型柴油機車採用的HTCR徑向轉向架比較接近，因此戚墅堰廠與西南交大決定將美國HTCR徑向轉向架的徑向調節結構移植到東風8B型機車徑向轉向架上。採用了自導向徑向調節機構、滾動軸承抱軸式牽引電機懸掛驅動裝置、單拉杆配橫向彈性定位裝置的軸箱定位結構。徑向轉向架能夠和東風8B型機車的傳統轉向架互換，擁有相同的車體架接口，軸重、軸距、轉向架中心距等技術參數基本相同。試驗結果表明，與同軸重、裝有傳統轉向架且帶輪軌潤滑裝置的東風8B型機車相比，裝用徑向轉向架的東風8B型7001號機車的輪緣磨耗僅為前者的16%。
而資陽廠製造的東風8B型5507、5508號機車的結構基本和戚墅堰廠的7001號機車相同，但資陽廠採取和EMD公司展開技術合作方式，通過簽訂徑向轉向架生產許可證轉讓合同，全盤引進HTCR徑向轉向架的技術，其技術也被應用於後來製造的東風8DJ型（DF8B-5672）交流傳動柴油機車。

東風8B型5672號

DF8B型5672號機車原稱為東風8DJ型（DF8DJ），是繼東風8BJ型柴油機車之後，資陽機車有限公司與南車株洲電力機車研究所合作研製的另一種大功率交流傳動柴油機車，於2006年初試製了一台。雖然東風8DJ型衍生自東風8BJ型，但實際上已經和採用直流電傳動的東風8B型沒有明顯的技術聯繫。
東風8DJ型機車使用美國卡特彼勒公司的CAT3616型電子燃油噴射柴油機，裝車功率4,800千瓦（6,500馬力）。機車採用交—直—交流電傳動系統，主變流器（包括整流器和逆變器）採用採用模組化結構，並採用南車株機所設計製造的TGA5型風冷IGBT牽引逆變器，和JD120型異步交流牽引馬達。開關元件採用IGBT開關器件；主變流機組的冷卻方式採用熱管加風冷方式；逆變器集成其控制裝置，控制方式採用軸控方式，牽引馬達的控制原理採用直接力矩控制方式。機車車體沿用資陽機車廠向土庫曼斯坦出口CKD9A型柴油機車的外觀。同時，東風8DJ型機車繼續沿用了東風8B型5507、5508號機車使用的EMD公司HTCR三軸徑向轉向架，是中國國內第一種採用徑向轉向架的交流傳動柴油機車。機車軸式Co-Co，機車最大運行速度120公里/小時，最大輪周牽引功率達3840千瓦，最大輪周制軔功率3840千瓦，啟動牽引力580千牛，持續牽引力440千牛，恆功速度範圍為23.8～120公里/小時。
由於劉志軍出任鐵道部部長期間提倡中國鐵路「跨越式發展」，要求國內機車車輛製造商與國外企業合作，於2005年大連機車車輛、戚墅堰機車已經分別與EMD、奇異簽訂協議，聯合研製HXN3、HXN5型6000馬力大功率柴油機車，東風8DJ型機車最終無法批量生產。當時資陽機車廠曾經向鐵道部申請將這種機車定型為東風8DJ型，但不獲批准，其後機車編號只能沿用普通型東風8B型機車車號，改為東風8B型5672號。這台機車從2006年起由陝西西延鐵路有限責任公司租用，配屬延安北機務段，2009年至今封存資陽廠內。2015年，DF8B-5672號機車被改裝為柴油-液化天然氣雙燃料機車。

東風8B型3000系

東風8B型3000系（原稱為東風8D型）柴油機車由大連機車車輛廠製造，首台機車編號為3001號，屬於試製性質的3820千瓦（5200馬力）柴油機車，以東風4D型機車為基礎研製，與東風8B型機車並沒有直接的技術聯繫。
東風8B型3001號機車是與大連廠同廠產品東風11型3001號（原稱為東風11D型）是同期系列產品，是在同一平台上開發的幹線貨運機車，除轉向架外與東風11D型機車基本相同，於2000年8月出廠。機車裝用由大連機車車輛廠與美國西南研究院（SwRI）聯合開發的12V280ZJ型大功率柴油機，這是在240系列柴油機基礎上又開發出的新的柴油機系列，採用電子燃油噴射技術，共有12個氣缸，缸徑280毫米，活塞行程320毫米，功率比東風8B型機車裝用的16V280ZJA型柴油機更大，標定功率達到4410千瓦，裝車功率為4040千瓦。大連廠於2000年完成了12V280ZJ型柴油機的組裝試製，並順利通過100小時耐久可靠試驗，2001年首次裝載於東風8B型3001號機車。機車採用交—直流電傳動，軸式Co-Co，標稱功率3820千瓦，並使用大扭矩的ZD109D型直流牽引馬達。軸重25噸，最大起動牽引力480.5千牛，持續牽引力365.5千牛，最大速度100公里/小時，單機可在6‰坡道上牽引5 000噸貨物列車。
2001年11月機車在濟南鐵路局徐州機務段投入運用考核，至2002年11月完成了15萬公里運用考核。測試結果顯示，使用12V280ZJ型中速柴油機的3001號比東風8B型機車有更低的燃油消耗率，惟增壓器出現故障的次數較多。當時大連機車車輛廠曾經向鐵道部申請將這種機車定型為東風8D型，但不獲批准，最終東風8D型機車只能沿用東風8B型機車的車型和車號，改稱東風8B型3001號。而這台機車完成運行考核後與東風11型3001號機車一同被送返大連機車車輛廠封存。
至2007年，採用經改良的12V280ZJ型柴油機的東風8B型3000系機車開始獲得來自地方鐵路的訂單。同年10月，東風8B型3002、3003號機車分別於2007年10月、2008年初下線，配屬山西地方鐵路集團有限責任公司。第三輛量產車車號為3001，於2008年底完成，配屬內蒙古集通鐵路集團公司大板機務段。