東風6型內燃機車

東風6型柴油機車（DF6），設計過程中原稱為東風4D型柴油機車，中國鐵路使用的電力傳動柴油機車車型之一，由大連機車車輛廠和美國通用電氣公司合作設計及製造，並被列入鐵道部「七五」科技發展規劃項目之一。中國於1985年從通用電氣公司訂購第二批ND5型柴油機車的同時，亦簽訂了關於合作改進東風4型柴油機車及機車製造管理培訓的技術轉讓合同。1985年起，大連機車車輛廠和通用電氣公司開始合作研製東風6型柴油機車，機車設計性能指標是以通用電氣Dash 8系列的C39-8型柴油機車為參考對象，通過採用由中美合作設計製造的電力傳動系統和微機控制系統，使其牽引性能、經濟性能和運用可靠性達到1980年代世界先進水平。

東風6型機車裝用一台16V240ZJD型柴油機，裝車功率為4000馬力（2940千瓦），傳動系統採用三相交流同步發電機、矽二極體整流裝置、直流牽引電動機組成的交—直流電傳動裝置，該型機車也是中國第一款採用微機控制裝置的柴油機車，微機系統負責機車恆功率勵磁控制、輪對防空轉防滑行、電阻制動與制動擴展控制、以及機電保護和故障診斷顯示裝置等功能。1989年4月，東風6型0001號、0002號機車機車於大連落成出廠並投入試驗。1991年9月，採用國產化零部件的東風6型0003號機車落成出廠。作為部級鑑定試驗用車的東風6型0004號機車亦於1995年10月出廠。雖然東風6型機車在試驗中表現了非常出色的性能，但在六四事件後隨著中美關係十年蜜月期的結束，加上機車零部件的國產化遇到了種種困難，東風6型機車最終仍無法投入批量生產，但其部分成熟技術後來被應用到多種型號的國產機車上。

## 發展歷史

### 開發背景

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1980年代，中國在實施改革開放以後，國民經濟快速發展，鐵路客貨運量猛增，鐵路運輸能力全面緊張，貨運能力不足導致各地待運貨物物資大量積壓，而當時剛剛投入批量生產的東風4型柴油機車，不僅機車數量和生產能力無法滿足需求，而且在柴油機、傳動系統以及製造工藝等方面也存在較多問題，機車可靠性和生產質量仍有待改進。為了緩解機車數量不足的燃眉之急，中華人民共和國鐵道部經研究後決定，按技貿結合原則從國外進口一批大功率柴油機車。經過反覆比較後，中國最後選定了美國通用電氣運輸系統的產品、屬於通用電氣Dash-7系列產品之一的C36-7型柴油機車，這種機車按中國鐵路機車命名規範定型為ND5型柴油機車。1983年至1986年間，中國從美國進口了兩批共422台ND5型柴油機車。該型機車配屬上海鐵路局、濟南鐵路局、北京鐵路局、瀋陽鐵路局投入運用以後，有效提高了津浦鐵路、豐沙鐵路、京原鐵路、瀋大鐵路等主要幹線運用區段的牽引定數和鐵路貨運量，加快中國鐵路繁忙幹線內燃化的步伐，緩解了鐵路運輸能力緊張的情況，產生了可觀的社會經濟效益。

ND5型柴油機車作為一種通過技貿結合方式引進的機車，中國與通用電氣簽訂機車銷售合同的同時，還簽訂了多份技術轉讓合同。技術轉讓分為兩個階段，第一期技術轉讓項目為ND5型機車關鍵部件製造技術轉讓，由通用電氣公司向中方無償轉讓該型機車10項關鍵部件製造技術，包括牽引電動機、牽引發電機、電子控制系統、空氣濾清器、牽引齒輪、柴油機增壓器、汽缸套、活塞環、噴油泵、噴油器等，涉及技術轉讓合同的工廠包括大連機車車輛廠、永濟電機廠、資陽機車廠、戚墅堰機車車輛廠、大同機車廠等七家企業。技術引進的重點為通用電氣的機車電傳動系統，ND5型機車上這些產品的優點恰恰就是當時中國國產機車的技術薄弱環節。當時中國國產柴油機車與國際先進水平的最大差距，表現在機車持續牽引力和最大恆功率速度兩個方面。以東風4型為代表的國產電傳動柴油機車，最大的不足在於恆功率速度範圍狹窄，柴油機功率無法被充分利用，影響高速區持續牽引力的發揮，而通用電氣柴油機車的主要特色，便是較大的恆功率調速範圍以及完善的恆功率勵磁控制系統。

### 研製過程

第二期技術轉讓項目則包括了合作改進東風4型柴油機車、建立進口柴油機車大修點以及機車製造管理培訓，商定由大連機車車輛廠與通用電氣公司合作改進中國國產的東風4型柴油機車，共同開發研製新一代的東風4D型柴油機車（研製過程後期定型為東風6型柴油機車），通過採用由中美合作設計製造的電力傳動系統和機車控制系統，使其牽引性能、經濟性能和運用可靠性達到1980年代世界先進水平。在機車設計初期，原定採用通用電氣C36-7型機車上經過改進的部分電機電器和控制系統，但大連機車車輛廠此時注意到剛剛推出市場的通用電氣Dash 8系列，該系列柴油機車採用了作為當時最新技術的微機控制系統，於是大連機車車輛廠向通用電氣提出引進該項技術，機車設計性能指標參照同時期通用電氣C39-8型柴油機車的標準。根據雙方共同制定的機車設計目標，柴油機最大運用功率要達到4000馬力（2940千瓦），主發電機輸入功率達到3800馬力（2790千瓦），機車標稱功率達到3,250馬力（2,425千瓦）；使用恆功率速度高的電傳動裝置，以改善機車牽引性能，在持續速度點的持續牽引力要達到360千牛；機車控制系統採用微機設備，具備機車功率控制、輪對防空轉控制、電阻制動特性控制、故障診斷顯示、機電設備監控和保護等功能，保證機車在輪軌條件不良的情況下，機車的粘著係數仍可達到25%左右；通過全面地評價和改進機車零部件的設計，並採用一些國外進口的產品和先進設備，以提高機車零部件的工作可靠性和延長使用壽命，降低機車機破及臨修故障率，將機車廠修期從東風4B型機車的51～63萬公里延長到80萬公里。機車車體和轉向架等機械部分的改進設計由大連機車車輛廠負責，電力傳動裝置和控制系統的應用設計由通用電氣公司負責。機車動力裝置選用由大連機車車輛廠與英國里卡多公司合作研製的16V240ZJD型柴油機。

東風6型機車的施工設計工作於1986年至1987年間進行，而16V240ZJD型柴油機的試製和試驗工作亦在同步進行。1986年1月至12月，大連機車車輛廠進行首台16V240ZJD型柴油機的試製和組裝。1987年2月，首台樣機在工廠內的試驗台上開始進行調整試驗，並於1987年12月順利完成了UIC 100小時可靠性試驗。1987年10月，大連機車車輛廠向通用電氣公司訂購了供首兩台原型車所使用的電機電器裝置和控制系統。1988年2月，首台16V240ZJD型柴油機完成按國家標準規定的ORE 360小時耐久性試驗。1988年6月25日，16V240ZJD型柴油機完成了長達1150小時的全部試驗項目。1988年，大連機車車輛廠先後完成了兩台原型車的車體結構和主整流櫃的組裝；同年8月，由通用電氣公司製造的電氣設備陸續運抵中國並開始裝車。1988年12月，東風6型0001號機車在大連機車車輛廠完成組裝，並與通用電氣聯合進行機車初步調試和線路運行試驗。1989年1月，東風6型0001號機車已基本完成各項預定的調整試驗項目，東風6型0002號也完成了組裝並展開各項試驗。1989年1月25日，東風6型0001號機車進行首次正線牽引試運轉，在瀋大鐵路大連至瓦房店之間往返運行。同年2月19日，東風6型0002號機車在瀋大鐵路大連至瓦房店之間進行首次正線試運轉。同年2月24日，東風6型0001號機車在瀋大鐵路大連至大石橋之間進行牽引試驗。1989年4月5日，首兩台東風6型機車在大連機車車輛廠舉行了隆重的落成典禮和剪彩儀式，時任通用電氣運輸系統副總裁麥可·洛克哈特（Michael D. Lockhart）、中共中央顧問委員會委員宋黎、鐵道部總工程師沈之介、遼寧省政府副省長林聲、中共大連市委書記畢錫楨、大連市政府副市長高國珠、鐵道部機車車輛工業總公司總經理黃志和等代表參與了典禮和剪彩。

### 試驗考核

1989年5月24日，東風6型0001號、0002號機車正式移交瀋陽鐵路局大連機務段投入運用考核，並將其與ND5型機車編入同一個車隊，擔當瀋大鐵路大連至蘇家屯之間的幹線貨運任務，以便客觀比較和評價東風6型機車的性能，至同年末兩台機車已經分別行駛了9.5萬公里和7.4萬公里。1989年8月30日至9月11日，鐵道部選取了東風6型0002號機車，在大連內燃機車研究所的機車定置試驗台上進行了牽引熱工性能、輔助功率、冷卻能力、熱平衡等試驗。試驗結果證明，機車牽引性能已經達到或超過原設計要求，機車各項技術指標均已達到1980年代世界上同類機車的先進水平。機車實際輪周功率達到2,528千瓦，比東風4B型機車提高了21%，超過了2,425千瓦的設計目標；12位手把時的最大起動牽引力達到498.6千牛，超過了435千牛的設計目標；牽引發電機整流後電流可達7030安培，此時的輪周牽引力達到355千牛，對應速度為24.1公里/小時；由於柴油機燃油消耗率低、電傳動裝置效率高、輔助設備功率消耗小的原因，東風6型機車在各種負載情況下以及寬闊的速度範圍內都能發揮較高的效率，機車輪周效率最高可達35.44%（東風4B型機車的最高輪周效率為33.7%，ND5型機車的最高輪周效率為35.1%）；在相同運用條件下，東風6型機車的萬噸公里油耗率約為17.3～17.4公斤，與擔當相同牽引任務的ND5型機車相若。

### 國產化

東風6型0001號、0002號機車上安裝了共77種從國外進口的零部件，引進價值達83萬美元。首兩台原型車研製成功後，根據鐵道部科技發展計劃項目合同《東風6型機車國產化安排》的規定，鐵道部立即組織有關單位進行進口零部件的國產化工作。柴油機方面，採用天津機車車輛機械廠研製的ZN290型渦輪增壓器，代替瑞士ABB公司的VTC254-13型增壓器；噴油泵及噴油器由英國布賴斯·伯傑公司產品改用南口機車車輛機械廠的產品；主軸瓦及連杆瓦由英國冰川金屬公司產品改用上海軸瓦廠的產品；機油濾清器和高壓油管等配件亦改用國產產品。電氣設備方面，牽引發電機、牽引電動機、電阻制動櫃和各種功率開關、接觸器等的國產化則主要由永濟電機廠負責。1990年，永濟電機廠在參考通用電氣GE752AFC1型牽引電動機的基礎上，試製出國產化的ZD108型牽引電動機；同時，通過消化吸收通用電氣GTA24A3型和GTA32A1型牽引發電機的先進技術，試製出JF202型牽引發電機。機車控制系統方面，微機控制裝置主要包括一個勵磁屏（Excitation Control Panel）、一個電源屏（Power Supply Panel)、兩個診斷資訊顯示螢幕（Diagnostic Information Display）和兩組信號處理模塊，前三項由株洲電力機車研究所試製，最後一項由大連機車車輛廠試製。1991年9月28日，大連機車車輛廠成功試製出東風6型0003號機車，整台機車的國產化率達到96%，除了進口價值3萬美元的少量配件和生產原材料外，其餘總價值80多萬美元的配件全部實現國產化。

為了驗證國產化機車的性能和質量狀況，東風6型0003號機車經過初步的牽引試驗後，於1992年3月18日至4月10日在大連內燃機車研究所的機車定置試驗台上進行了牽引熱工性能試驗。試驗結果顯示，雖然國產化機車的各項主要技術性能指標均達到了設計目標，但其輪周效率、油耗率、牽引力等參數還是略低於首兩台採用進口零部件的原型車。12位手把時的最大起動牽引力達到474.03千牛；15位手把時的牽引發電機整流後電流達到6153安培，此時的輪周牽引力達到311.27千牛；機車輪周效率最高可達35.3%。1994年7月27日，東風6型0003號機車正式出廠並配屬瀋陽鐵路局大連機務段，開始進行15萬公里運用考核，主要擔當瀋大鐵路大連至大石橋區間的貨物運輸。由於國產化零配件的可靠性及供應問題等原因，機車故障後往往需要較長的停運待修時間，致使運用考核的進度受到了影響。同年，大連機車車輛廠向鐵道部申請試製第二台國產化東風6型機車，並提出儘快安排東風6型機車進行部級鑑定的建議。

### 部級鑑定

1995年8月，鐵道部科技司下達了東風6型機車和16V240ZJD型柴油機的型式試驗安排。為此，大連機車車輛廠和鐵道部科學研究院及鐵道部質量檢測中心共同擬定了東風6型機車的鑑定大綱，東風6型0003號機車完成15萬公里運用考核後將進行解體檢查，而製造中的東風6型0004號機車則將作為部級鑑定試驗用車。1995年10月，東風6型0004號機車落成出廠，但是機車剛出廠試運行便發生牽引電動機抱軸瓦燒損，經檢查後發現抱軸瓦因製作工藝不當，全部出現裂紋而需重新製造；同時，鑑定試驗用的柴油機也由於國產化噴油泵無法使用，只能再次從英國訂購噴油泵和噴油器，至同年11月才完成組裝，導致東風6型0004號機車的鑑定試驗被迫推遲。1996年3月26日，東風6型0004號機車配屬大連機務段投入運用考核，至同年5月11日行駛了30627公里，完成了3萬公里磨合試驗。同年5月12日，東風6型0003號機車已走行161203公里，完成了15萬公里運用考核並返回大連機車車輛廠進行拆檢。1996年5月21日至6月10日，東風6型0004號機車在大連機車車輛廠水阻試驗台完成了機車定置試驗；同年6月18日至6月25日，在瀋大鐵路大連北至大石橋、遼溪鐵路遼陽至本溪區間完成了動力學性能試驗；同年7月9日至8月2日，又在上海鐵路局南京東機務段進行了冷卻能力試驗。1996年9月12日至11月20日，東風6型0004號機車在北京環形鐵道完成了餘下的各項鑑定試驗項目，包括牽引熱工性能、電阻制動、牽引電動機溫升、啟動加速性能、粘著性能等試驗。1997年，16V240ZJD型柴油機亦完成了各項部級鑑定試驗。1998年10月，大連機車車輛廠向鐵道部科教司提出對東風6型機車安排進行部級鑑定的申請；同年12月，鐵道部組織的標準化審查組對東風6型機車進行了設計及鑑定標準化審查。1999年10月，鐵道部召開東風6型機車部級鑑定會，與會代表認為該型機車「主要指標已達到設計任務書規定的要求」，「運用經濟性上達到1980年代末世界同類機車的先進水平」，同意通過部級鑑定。

### 運用歷史

大連機車車輛廠曾經對東風6型柴油機車寄予厚望，極其希望能將其投入批量生產，作為ND5型柴油機車的補充和替代產品，工廠曾提出轉產東風6型機車的技術改造計劃並上報鐵道部待批，但由於較高的機車製造成本和國產化零部件可靠性未如理想等種種原因，國產化東風6型機車的運用考核和部級鑑定進展緩慢，國產化機車直到面世八年之後才通過部級鑑定，鐵道部也沒有作出轉產改造和批量生產的決定。四台東風6型機車完成各種試驗之後，仍配屬瀋陽鐵路局大連機務段運用，但由於缺乏配件和維護困難等原因很快就被棄用。2000年代初，東風6型0001、0002、0004號機車已經報廢，只餘下車況較好的0003號機車仍擔當運輸任務。2003年，東風6型0003號機車亦停運報廢。

### 技術影響

雖然東風6型機車沒有成功投入批量生產，但東風6型機車上的部分成熟技術後來被應用到多種型號的機車。永濟電機廠引進和吸收了通用電氣的電機製造技術如壓型焊接機體、定子整體壓型線圈等，在國產化ZD108型牽引電動機的試製經驗基礎上，先後開發了為東風4E型柴油機車配套的ZD109A型牽引電動機、為東風10F型柴油機車配套的ZD109B型牽引電動機、為東風8B型柴油機車配套的ZD109C型牽引電動機等產品，使其性能和可靠性比以往的產品有很大進步。機車控制系統方面，東風11型和東風8B型柴油機車所採用的16位微機控制系統，便是參考自東風6型機車的微機控制系統，其硬體和軟體分別由株洲電力機車研究所和大連內燃機車研究所研製。此外，大連機車車輛廠在引進和消化通用電氣車載微機系統的基礎上，於1996年研製了集成程度更高的內燃機車控制器（DLC）單片機系統，被廣泛應用在該廠生產的十幾種型號的柴油機車上。

1996年9月，鐵道部決定於1997年4月1日開展中國鐵路第一次大提速，要求大連機車車輛廠迅速研製提速客運機車。1996年12月15日，首台東風4D型提速客運機車在大連機車車輛廠落成，得益於直接採用東風6型機車上的成熟技術，從下達任務到原型車出廠僅用了三個月時間，並成為了前四次鐵路大提速的主力客運機車。東風4D型提速客運機車的動力裝置採用久經試驗的16V240ZJD型柴油機，並使用與東風6型機車相同的高溫冷卻系統、密閉壓力水箱和機油熱交換器；電力傳動裝置採用TQFR-3000E型牽引發電機和ZD109B型牽引電動機。

### 衍生車型

#### 東風10D型

1980年代末，中國鐵道部確定了以提高運輸能力為中心的鐵路科技發展規劃，並將鐵路貨運重載配套技術列入研究開發的主攻方向之一。為了滿足中國鐵路幹線開行5000噸重載貨物列車的需要，根據國家計劃委員會於1991年下達的國家重點科技項目合同，大連機車車輛廠於1994年12月試製出新一代的東風10D型柴油機車。該型機車是以大連機車車輛廠於1988年研製的東風10型柴油機車為基礎，吸收和應用了東風6型柴油機車上的各種先進技術，而開發研製的5000馬力（3590千瓦）雙節聯掛八軸重載貨運機車。東風10D型柴油機車的動力裝置為12V240ZJD型柴油機，電力傳動裝置和控制系統是以國產化的東風6型機車為基礎改進而成，包括JF206A型牽引發電機和ZD108型牽引電動機。與東風6型機車相比，東風10D型機車還採用了許多前者所沒有的嶄新技術，例如由交流異步電動機驅動的輔助傳動系統、以牽引發電機作為起動電機的柴油機變頻起動技術、由兩台微機組成的主從微機通訊控制系統、乾式加壓閉式循環冷卻水系統等。就動力裝置、電傳動裝置和控制系統的技術水平而言，東風10D型柴油機車無疑是當時中國鐵路最先進的國產柴油機車，但由於受到零部件製造工藝和生產品質的限制，該型機車的可靠性特別是交流輔助傳動系統，遠遠未達到可供投入運用的成熟程度。唯一一組東風10D型柴油機車在完成線路運行試驗後返廠封存，未能投入批量生產。

#### 東風6A型

根據鐵道部於1994年修訂及發布的《鐵路主要技術政策》，計劃在繁忙幹線上大量開行5000噸重載貨物列車，重載列車在平直道上最高速度要達到90公里/小時，並提出發展25噸軸重的機車車輛和配套技術。因此，大連機車車輛廠提出以東風6型機車為基礎，吸收東風10D型柴油機車的先進技術和經驗，開發研製25噸軸重的東風6A型柴油機車，並採用柔性自導向徑向轉向架，以提高機車的通過曲線性能和粘著利用，減少輪軌磨耗。「東風6A重載內燃機車徑向轉向架」並被列入鐵道部科技開發項目，由大連機車車輛廠聯合上海鐵道大學和西南交通大學研製。徑向轉向架的設計方案於1996年底進行了廠內設計審查。雖然東風6A型機車並未投入試製，但其徑向轉向架的設計後來被應用於2000年研製成功的東風4D型7000系機車。

## 技術特點

### 總體布置

東風6型機車是幹線客貨運通用的六軸柴油機車，機車標稱功率為3,250馬力（2,425千瓦），構造速度為118公里/小時，運轉整備重量為138噸，機車並設有重聯裝置。車體結構基本繼承自東風4型機車的傳統設計，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、司機室焊接在一起，車體主要骨架採用16Mn低合金鋼材。車體外形尺寸與東風4型機車大致相同，車體底架長度為20,500毫米，車鉤中心線間距為21,100毫米，車體寬度為3,308毫米，車體高度為4,593毫米。兩端設有同等功能的司機室，可雙向操縱機車。機車從前到後分別為Ｉ端司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室、Ⅱ端司機室，其中電氣室、動力室和冷卻室頂部均設計成活動頂蓋，以便拆裝車內部件。車體底架兩端裝有新設計的23號上開式車鉤和大容量橡膠緩衝器（東風4B型機車使用13號下作用車鉤和MT-3型緩衝器）。在車體底架下面兩台轉向架之間，吊掛著一個容量為9000升的燃油箱，以及兩個總容量為2×625升的主風缸，燃油箱兩側設有蓄電池組。

司機室內機車運行方向的左側設有司機操縱台、空氣制動機的自動制動閥和單獨制動閥，右側設有副司機座席及工具箱；司機室後部設有手制動裝置手柄。與東風4型機車相比，東風6型機車司機室的主要變化為取消二層地板以降低司機室高度，並加大了前窗和側窗玻璃等。電氣室內設有主矽整流櫃、勵磁整流櫃及行車安全設備箱（即機車自動停車裝置、機車信號裝置和列車無線調度電話裝置）等電氣設備，頂部裝有一台與通用電氣Dash 8系列機車相同形式的臥式電阻制動櫃。位於機車中部的動力室內安裝了一套柴油發電機組，機組通過八個橡膠彈性支座固定在車體底架上；由啟動變速箱驅動的啟動發電機、勵磁機、測速發電機、前轉向架牽引電動機通風機等輔助設備布置在動力室前部靠近發電機位置的地板上，而後部靠近冷卻室的位置則設有車體通風機、機油熱交換器、機油濾清器、膨脹水箱等輔助設備。柴油機空氣濾清系統採用與ND5型機車相同的二級空氣濾清系統，第一級為離心式旋風慣性空氣濾清器，第二級為金屬骨架紙質濾芯空氣濾清器。動力室頂棚兩側設有車體通風機，將柴油機運轉時產生的燃氣和熱風抽出，與東風4型機車的設計相同。為了方便對動力裝置的檢修，機車除了在司機室設有側門外，在動力室的兩側也設有一對側門。

冷卻室設有冷卻水系統和散熱裝置，油水冷卻系統的設計參考自ND5型機車，柴油機採用封閉加壓循環的高溫冷卻水系統，通過增大換熱溫差來提升散熱性能，柴油機出口冷卻水溫度可達98±3℃；而機油熱交換器和中冷器則共用開式循環的低溫冷卻水系統。冷卻室頂部裝有V型結構的肋片扁管式銅散熱器，包括12個高溫冷卻水系統散熱器單節和32個低溫冷卻水系統散熱器單節，以及兩個直徑為1,600毫米的軸流式冷卻風扇。冷卻室下方設有靜液壓變速箱、後轉向架牽引電動機通風機、空氣壓縮機等，冷卻風扇由靜液壓馬達傳動，牽引電動機通風機採用機械傳動。輔助室內設有預熱鍋爐、空氣乾燥器、空調電源裝置和控制箱等。東風6型機車的空氣制動和手制動裝置亦與東風4型機車大致相同，依然沿用了國產的JZ-7型空氣制動機，但根據機車重聯運用的需要作出了一些改動，機車重聯時除了需要連接列車管外，機車端部還新增了總風重聯管和制動平均管，制動機亦增設了重聯閥。

### 柴油機

東風6型機車裝用一台由大連機車車輛工廠製造的16V240ZJD型柴油機，該型柴油機是在16V240ZJB型和16V240ZJC型柴油機的基礎上，通過與英國里卡多公司的技術合作對柴油機結構作出改良，於1986年開發完成的大功率柴油機，為240/275系列柴油機產品之一。16V240ZJD型柴油機是一款V16發動機、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。氣缸內徑為240毫米，活塞行程為275毫米，氣缸V形夾角為50°，額定轉速為每分鐘1000轉，最低空載轉速為每分鐘430轉，平均有效壓力為1.774兆帕，UIC標定功率為4400馬力（3240千瓦），裝車功率為4000馬力（2940千瓦），額定滿功率運轉時的燃油消耗量為152克/有效馬力·小時（207克/有效千瓦·小時），設計使用壽命為25000小時。

16V240ZJD型柴油機的設計原則，是在保持柴油機總體結構不變和主要零部件通用互換的原則下，採用16V240ZJC型柴油機開發中所改進的機體、曲軸、連杆、氣缸套和球鐵活塞等部件，重新設計的部件包括氣缸蓋和氣門結構；凸輪軸除了軸徑加粗、凸輪型線不同、軸段連接法蘭緊固方式不同之外，其餘部分皆與C型柴油機的凸輪軸相同。柴油機機體由整體鑄鋼主軸承座與鋼板焊接而成，並採用帶有水套的全加工厚壁氣缸套、帶有16塊平衡鐵的稀土合金球鐵曲軸、具有懸掛式活塞裙的整體薄壁球鐵活塞和頂置式四氣門配氣機構。柴油機採用定壓增壓系統，在V形夾角上方布置有排氣總管和進氣道，在其兩端分別各設有一套渦輪增壓器和中冷器。為了保證柴油機能達到設計性能指標，在裝用於首兩台東風6型機車的原型機上，其中一些重要零部件選用了外國產品，包括英國GGB (公司)生產的主軸瓦和連杆瓦、瑞士ABB公司的VTC254-13型增壓器、英國布賴斯·伯傑公司（Bryce Berger）的FCVAB單體式噴油泵和NTDLB密封式噴油器、美國伍德沃德公司的PGEV調速器等。

### 傳動系統

東風6型機車採用交—直流電傳動裝置，柴油機通過法蘭盤直接驅動一台三相交流同步牽引發電機，通過矽整流裝置把牽引發電機發出的三相交流電整流為直流電，再將電能輸送給兩台轉向架上的六台並聯連接的直流牽引電動機，通過傳動齒輪驅動輪對。

牽引發電機採用十極、三相、他勵的通用電氣GTA32A1型同步交流發電機（國產化型號為JF202型），該發電機的電氣結構與通用電氣Dash 8系列機車所使用的GMG187型牽引發電機完全相同，但機械結構上取消了後者的同步交流輔助發電機，並根據與16V240ZJD型柴油機的聯接要求作改進設計。牽引發電機的額定容量為2880千伏安，額定電壓為375伏特，額定電流為7080安培，最大電壓為1250伏特，額定轉速為每分鐘1000轉，定子和轉子繞組絕緣等級均為H級，冷卻方式為強迫通風，主發電機淨重為7914公斤。牽引發電機的勵磁電流由一台GQL-45D型異步發電機供給，其產生的交流電經勵磁整流裝置三相橋式全波整流後，供給牽引發電機轉子的勵磁繞組。

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，機車上設有一組由大連機車車輛廠研製的GTF7080/1250型矽整流裝置，採用由風冷式矽二極體元件組成的三相橋式全波整流電路，矽整流裝置有六個整流橋臂，每一橋臂有六個並聯的大功率整流二極體（正向平均電流為2100安培、反向重複峰值電壓為3200伏特），整台機車共有36個二極體元件，最大直流輸出電壓為1350伏特。牽引電動機採用通用電氣GE752AFC1型四極直流串勵電動機（國產化型號為ZD108型），額定功率為400千瓦，額定電壓為392伏特，額定電流為1180安培，最大電流為1600安培，額定轉速為每分鐘455轉，最高轉速為每分鐘2506轉，定子及電樞絕緣等級為H級，冷卻方式為強迫通風。

由於機車選用了調壓比極高、恆功運用範圍廣並且有較高傳動效率的牽引發電機和牽引電動機，輔之以精準可靠的微機恆功率勵磁控制系統，從而令機車具有優異的牽引性能，不僅有較大的起動牽引力與持續牽引力，並且有很高的恆功率速度。因此，東風6型機車並不需要像東風4B型機車那樣對牽引電動機進行磁場削弱，也不需要像ND5型機車那樣在牽引發電機設兩套獨立的電樞繞組進行串並聯轉換，電傳動裝置就能充分吸收柴油機的輸出功率；與機車最高運用速度相對應的牽引電動機轉速，即為牽引電動機的最高允許轉速。在柴油機裝車功率為4000馬力（2940千瓦）的情況下，東風6型機車的標稱功率可達到3,250馬力（2,425千瓦），從持續速度（22.2公里/小時）到最高設計速度（118公里/小時）範圍內都能實現範圍內恆功率牽引特性控制。相比之下，同時期的東風4B型柴油機車的恆功率速度範圍只有21.6～73.1公里/小時，一旦超過這個速度後傳動裝置就無法充分利用柴油機發出的功率，導致牽引功率急劇下降。

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電阻制動櫃，將電能通過電阻器轉化為熱能消耗掉，最大制動功率為3,750馬力（2,800千瓦）。為了擴展電阻制動的最大制動力範圍，東風6型機車設有與ND5型機車相同的三級擴展電阻制動，每兩台牽引電動機的電樞串聯連接一組制動電阻，在制動速度低於35公里/小時的範圍內設置了三級電阻制動，由微機控制系統（下述）根據機車速度自動短接部分電阻，從而在低速範圍（10～35公里/小時）內保持基本恆定的制動力（260千牛）。此外，為了使機車在靜止狀態測定各檔位的輸出功率和性能，東風6型機車還可以利用制動電阻作為自負荷試驗的負載。

### 控制系統

東風6型機車的車載微機控制系統由大連機車車輛廠與通用電氣公司共同設計，該系統是以通用電氣Dash 8系列機車的微機控制系統為基礎，但系統架構和控制功能較通用電氣Dash 8系列略為簡單。控制系統的硬體部分主要由微機系統主機及電源部分、信號傳感器及信號處理部分、故障診斷顯示螢幕等三大部分組成。微機系統主機是以英特爾80C186微處理器為核心，並配合512KB EPROM、64KB RAM（無斷電保護）、48KB RAM（後備電池供電）；硬體架構釆用插件板式結構，主機設計有20個插槽，實際插有17塊印刷電路板，包括處理器板、傳感器輸入板、頻率輸入板、勵磁控制板、通信接口板等等。信號傳感器及信號處理部分用於執行各種電壓、電流、溫度、轉速、壓力信號的數據採集和處理，為微機控制系統提供有關機車行駛狀態的資訊。故障診斷顯示螢幕則是作為完成人機互動功能的顯示終端界面，其核心為英特爾MSC-51系列的8751單片機，並通過RS-232-C串行接口與微機系統主機連接。微機控制系統的軟體系統是一個分時執行的多任務實時作業系統，除了其作業系統和串行埠中斷服務程序子程序採用彙編語言x86彙編語言編寫外，其它程序全部採用高級語言PL/M-86編寫。

東風6型機車微機控制系統的主要功能，第一是機車運行控制與柴油機控制，例如機車運行工況及運行方向的轉換、主電路的切換及柴油機轉速和功率的控制。第二是機車牽引時柴油機恆功率與經濟特性的控制，它是由勵磁控制板上的大功率場效應管及相應的控制電路負責執行，在微機控制下自動調節牽引發電機勵磁電流以滿足不同情況下的控制要求，使電傳動系統能夠充分吸收柴油機的輸出功率。第三是機車輪對防空轉防滑行保護功能，機車採用了速差控制和輪對蠕滑控制相結合的粘著控制系統，微機系統的勵磁調節環節持續監控著輪軌蠕滑狀態，並根據空轉或滑行的程度自動採取相應的粘著修正措施，包括撤砂、比例降功率、部分降功率、切除勵磁這四種方式。第四是機車電阻制動的恆流控制及低速範圍擴展功能，東風6型機車在使用電阻制動時，低速狀態下的三級擴展控制（10～35公里/小時）、中速狀態下的恆流控制（35～100公里/小時）、高速狀態下減勵磁控制（100～118公里/小時）均由微機系統自動控制。除此之外，微機系統還能夠對柴油機和電氣系統實施完善的保護，根據從傳感器輸入的各種性能參數進行數學函數和邏輯分析，對整個系統進行140種故障的檢測，而且還可以對某些故障進行自動或手動處理。當機車出現故障時，司機操縱台上的故障診斷顯示螢幕能提示故障位置，並將故障情況記錄到機車履歷，最多可連續儲存1000條故障和相關參數。然而，由於顯示屏上的語言為英文，當機車出現問題時不諳英語的司機則難以迅速判斷和處理故障。

### 轉向架

機車軸式為Co-Co，走行部為兩台相同的無導框式三軸轉向架，轉向架的結構形式與東風4型機車大致相同，除了牽引電動機、齒輪箱、輪對之外，轉向架其他部分均直接沿用東風4型機車的傳統設計。轉向架採用鋼板組焊成封閉式箱形結構的「目」字形構架，輪對軸箱內裝有四列向心圓柱滾子軸承，軸箱定位裝置採用拉杆式彈性定位結構，軸箱通過裝有橡膠關節元件的上、下軸箱拉杆與構架相連接，實現軸箱相對於構架的橫向和縱向定位。轉向架採用四點支承彈性油浴摩擦旁承裝置，車體全部重量通過八個旁承由兩台轉向架支承，有利於抑制轉向架在直線運行時的蛇行運動。此外，轉向架與車體間還設有彈性側擋裝置，使轉向架進出曲線時能夠相對與車體進行迴轉運動。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、用於衰減吸收來自軌道高頻振動的橡膠墊、以及在1、3、4、6軸裝有並列的液壓減震器（與東風4B型機車使用的SKF1型液壓減震器不同，東風6型改用連接方式不同的TPJ61型液壓減震器，與後來的東風4D型貨運機車相同）；二系懸掛為轉向架構架與車體之間的旁承橡膠堆。牽引力和制動力通過低位平行四桿牽引杆機構傳遞。

牽引電動機與轉向架構架的連接沿用了東風4型機車的傳統形式，但由於通用電氣的牽引電動機抱軸軸頸較粗，並配用英制25°壓力角的牽引齒輪，因此牽引電動機抱軸部分、齒輪箱和輪對亦相應改變了設計。牽引電動機採用單側齒輪傳動的軸懸式驅動方式（滑動抱軸承式半懸掛），即牽引電動機的一側通過抱軸瓦（滑動軸承）剛性地支承在車軸上，另一側通過彈性元件（橡膠墊）和吊杆懸掛在轉向架構架上。全部牽引電動機採用順置排列方式，即牽引電動機都放在車軸的同一側，使牽引電動機相對於轉向架構架產生的支反力作用方向相同，結合彈性旁承產生的支反力矩予以平衡，可以有效地減少軸重轉移的幅度。牽引齒輪傳動比為3.90（82：21），最高運行速度為118公里/小時。基礎制動方式為帶閘瓦間隙自動調節器的單側踏面制動，每個車輪各配有一個9英寸直徑制動缸，當機車施行制動時，制動缸從空氣制動機獲得壓縮空氣，並通過槓桿機構使閘瓦抱輪產生制動作用。停車制動為手制動裝置。

## 車輛保存

- 東風6型0003號機車停用後被封存於大連機務段，至2009年中開始整修外觀，於2010年進入位於瀋陽市蘇家屯區的瀋陽鐵路陳列館保存展示。
- 東風6型0004號機車停用後被封存於大連機務段，其油箱後來被拆走作為機務段澡堂水箱，至2012年初開始整修外觀並更改車號為0006號，存放於蘇家屯機務段蘇北折返段，瀋陽西整備段，現停在蘇家屯機務段機車報廢場。

## 基本資料

- 日語原文：東風6型
- 類型：柴油機車
- 原產國：中國
- 生產商：大連機車車輛廠、通用電氣
- 生產型號：DF6
- 序列編號：0001～0004
- builddate：1988年—1995年
- 產量：4台
- 使用方：中華人民共和國鐵道部
- 華氏輪式：0-6-6-0
- UIC軸式：Co'Co'
- 軌距：1,435毫米
- 輪徑：1,050毫米
- 軸重：23噸
- 通過最小曲線半徑：145米
- 長度：21,100毫米（車鉤中心距）
- 構架尺寸：20,500毫米
- 重量：138噸
- 燃料：柴油
- fuelcap：9,000升
- 機油儲備量：1,200公斤
- 水儲備量：1,200公斤
- 砂儲備量：800公斤
- 發動機：16V240ZJD
- 發動機功率：4,000馬力（2,940千瓦）
- 變速器：交—直流電
- 牽引發電機：GTA32A1（0001～0002）、JF202（0003～0004）
- tractionmotors：GE752AFC1（0001～0002）、ZD108（0003～0004）
- 最高速度：118公里/小時
- 持續速度：22.2公里/小時
- 牽引功率：3,250馬力（2,425千瓦）
- 起動牽引力：534千牛（按牽引電動機起動電流限制）、440千牛（按機車粘著限制計算）
- 持續牽引力：360千牛
- 制動方式：踏面制動、電阻制動
- 列車制動：空氣制動