东风8型柴油机车

**東風 8 型柴油機車**（DF8）是中國鐵路使用的電力傳動柴油機車車型之一。該型機車是因根據《鐵路主要技術政策》中關於逐步提高列車重量及行車速度的目標，由戚墅堰機車車輛廠於 1976 年開始設計、1984 年研製成功、1989 年投入批量生產的幹線貨運柴油機車，屬於「六五」國家科技重點攻關計畫，也是當時中國鐵路單機功率最大的電力傳動柴油機車。東風 8 型柴油機車的動力裝置為一台 16V280ZJ 型柴油機，裝車功率為 4,500 馬力（3,310 千瓦），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 型牽引馬達組成的交 — 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 台東風 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、提高列車運轉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（2,537 千瓦）以上，柴油機裝車功率應達到 4,750 馬力（3,493 千瓦）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，其他類型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（3,972 千瓦），最大功率定為 6,000 馬力（4,412 千瓦），16 缸機型的單缸功率功率在 350~400 馬力之間。因應中國當時的工業技術水平，決定將開發過程分為兩個階段，第一階段目標為最大功率 5,000 馬力（3,676 千瓦）、持續功率定 4,500 馬力（3,310 千瓦），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、性能、體積、重量等綜合因素之後，確定其氣缸內徑為 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單缸試驗機並展開試驗，以尋找最佳燃燒系統參數。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，第一台 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、扭轉等試驗計畫。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（UIC）的標準對 16V280ZJ 型柴油機進行了持續功率為 4,500 馬力（3,310 千瓦）的 100 小時型式試驗。1981 年 12 月，16V280ZJ 型柴油機完成了 UIC 360 小時台架耐久試驗，同時並進行了兩種標定轉速（每分鐘 1,100 轉、每分鐘 1,000 轉）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布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，例如起動發電機、冷卻風扇、預熱系統、靜液壓傳動系統、空氣管路及基礎制軔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，亦決定將牽引馬達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 台東風 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、布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」國家重點科技攻關計畫之一，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，製造出第三台 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置，並於 1984 年初將首兩台原型車使用之電器櫃、整流櫃、操縱台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，而操縱台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 型牽引馬達和電控裝置，並送往戚墅堰機車車輛廠裝車。1984 年 10 月 17 日，裝用第三台 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彩。

### 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量生產東風 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，該機車先後在長台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軔試驗，在平頂山東至江岸西之間完成重載牽引試驗。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性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（1986 年 12 月出廠）由鐵道部科學研究院主持進行機車性能鑑定試驗。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性能試驗、牽引及粘著性能試驗、電阻制軔性能試驗、氣軔性能試驗、稱重測試、噪聲及震動測試，在京承鐵路進行了曲線通過能力和動力學性能試驗，在武昌南機務段進行了冷卻性能試驗。試驗結果顯示，除高溫冷卻裝置性能及牽引馬達勵磁線圈溫升外，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 千牛頓，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台上完成了 100 小時性能鑑定試驗，並於 1988 年 12 月在大連內燃機車研究所的試驗台上完成了 360 小時耐久試驗，各項性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，並獲准投入批量生產。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 台東風 8 型柴油機車，其中首批 41 台配屬於武漢鐵路局，後 100 台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 型機車品質調查小組，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參數的提升，不僅涉及機體、曲軸、連杆、活塞等零部件的可靠性設計，燃燒和增壓系統的性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，柴油機的性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（列車在限制坡道上允許的最低通過速度），由東風 4 型機車的 21.9 公里 / 小時提高至 30 公里 / 小時，導致計算牽引力相應降為 318.4 千牛頓，這已經與東風 4 型機車的計算牽引力（302 千牛頓）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運轉，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（SY 97050）以收集測試數據，主要試驗計畫包括機車起動加速性能、列車運轉時分、列車常用及緊急緊軔、調速制軔性能等。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 噸列車進行緊急緊軔時，在制軔初速度為 88.5 公里 / 小時的情況下，列車緊急緊軔距離為 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文件中，提出了東風 8 型機車在大修時進行系統改造要求，以提高其冷卻性能、改善機車的可靠性及零部件的互換性。改造計畫主要包括柴油機油水管路規範化布置以方便檢修；司機室安裝空調及填充吸音材料和複合多孔鋁板；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。首台完成改造的東風 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、運轉時間不超過 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」重點科技攻關計畫。1990 年 10 月，戚墅堰機車車輛廠試製出第一台東風 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（3,610 千瓦），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 型直流牽引馬達；機車並採用了牽引馬達全懸掛、雙側六連杆萬向節空心軸驅動裝置、高柔螺旋圓彈簧二次懸吊裝置、電子恆功率勵磁及防空轉系統等新技術。此後，因應廣深鐵路開行准高速旅客列車的需要，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量生產。

## 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軔的優勢，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通過對數由每天 59 對提高到 72 對，列車運轉密度比之前提高了 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重載組合列車試驗，將兩列分別使用兩台東風 8 型機車、一台東風 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 噸重載列車運轉。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底盤修、中級檢修任務。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布局調整、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（經南環、北環）牽引定數由 4,000 噸提高至 4,500 噸；江岸西、江岸至武昌南間貨物列車由韶山 4 型電力機車改為東風 8 型、東風 4C 型機車牽引，牽引定數為 4000 噸。2007 年起，武昌南機務段開始使用東風 8 型機車執行武昌站至武昌北站之間的客車車底回送任務（由於武昌客車技術整備所股道數量有限，部分在武昌站到發的旅客列車需外放在武昌北站整備）。2010 年 8 月 21 日起，為方便武漢北站區各單位鐵路職工上下班，武漢鐵路局增開 2 對來往武昌南至武漢北之間的通勤列車（7612~7618 次），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台東風 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 台東風 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 台，至 1997 年增加至 100 台，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、七台河、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布局調整，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（兩站之間建有同時兼容標準軌和寬軌軌距的套軌），包括來往綏芬河和格羅捷科沃之間的 401/402 次國際聯運旅客列車。除此之外，牡丹江機務段的東風 8 型機車也被用於濱綏鐵路的補機任務，當上行貨物列車運轉至青嶺子至虎峰、烏吉密至玉泉之間的兩個高坡區段時，往往需要加掛一台機車提供輔助動力以通過高坡地段。2009 年，牡丹江機務段開始配屬 HXN5 型柴油機車，接替東風 8 型機車用於牽引濱綏鐵路的重載貨物列車。2015 年 12 月，新建的牡綏鐵路（濱綏鐵路牡丹江至綏芬河段擴能改造）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 日調整列車運行圖起，哈牡段 5,000 噸重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，這些分布於牡丹江運用車間、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台東風 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台機車 1600 元人民幣，四台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運轉，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，四台東風 8 型機車（0091、0109、0118、0131）交付內蒙古力拓公司，在內蒙古自治區額濟納旗的嘉策鐵路投入運用。2018 年至 2019 年間，參與嘉策鐵路聯合運輸的內蒙古力拓鐵路服務有限公司、中鐵一局集團新運工程有限公司又相繼向牡丹江機務段租用了更多的東風 8 型柴油機車（0086、0117、0119、0121、0124）。

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台東風 8 型柴油機車（0074、0120、0136、0140），由公司屬下的益羊鐵路管理處大家窪機務段（由原山東省地方鐵路局青州管理處機務段與原大萊龍鐵路公司機務段於 2009 年 11 月 29 日合併成立）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

### 總體布置

#### 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（2,720 千瓦），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，共同承受垂直酬載和縱向酬載，車體主要骨架採用 Q345 低合金鋼材。底盤長度為 20,900 毫米，連結器中心線間距為 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司機室，可雙向操縱機車。車體底架兩端裝有 13 號上作用連結器、牽引緩衝裝置和排障器。車體底架下部兩台轉向架之間吊掛著一個容量為 8,500 升的燃油箱，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。

#### 設備布置

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。司機室內在機車運轉方向的左側設有包含主控制器、換向手柄、各種操縱按鈕、氣軔閥、儀表和號誌顯示裝置等設備的司機操縱台，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（後期加裝空調裝置），第二司機室後壁另設有手制軔裝置手柄。電氣室內設有電壓電器控制櫃、主整流櫃、氣軔系統閥類及工具箱。氣軔裝置採用 JZ-7 型氣軔機，並配備兩台 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、燃油濾清器、燃油輸送泵等輔助設備；動力室內靠近電氣室的一端設有起動變速箱和相關設備，起動變速箱通過萬向軸與主發電機輸出端連接，並通過該變速箱驅動勵磁機、起動發電機、前轉向架牽引馬達通風機；在起動變速箱和牽引馬達通風機的上方位置裝有兩組電阻制軔櫃。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循環冷卻水系統，分別為冷卻柴油機、增壓器的高溫冷卻水系統（18 個散熱器單節），以及冷卻增壓空氣、機油、靜液壓傳動油的低溫冷卻水系統（36 個散熱器單節）。散熱器下方設有一台由柴油機自由端經萬向軸驅動的後變速箱，以及由後變速箱帶動的靜液壓泵、後轉向架牽引馬達通風機。此外，冷卻室內並設有機油熱交換器、機油濾清器、空氣壓縮機、靜液壓油熱交換器、靜液壓油箱等。輔助室內裝有膨脹水箱、預熱鍋爐、行車列車安全防護系統（機車自動停車裝置、車載號誌裝置和列車無線調度電話裝置）。

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卸載的情況，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，通過機車冷卻性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，通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，冷卻室內設備布置亦有所變化。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，高低溫循環冷卻水系統共用 48 個散熱器單節，冷卻水管路系統亦按照東風 8B 型機車的方式重新布置。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。其他輔助設備方面，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，而原本設置在冷卻室內的膨脹水箱則被移至動力室。

### 柴油機

東風 8 型機車裝用一台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 16 氣缸、四行程、V 型結構、直接噴射、開式燃燒室、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 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，標定工況下的平均有效壓力為 1.57 兆帕（每平方厘米 16 公斤），UIC 標定功率為 5,000 馬力（3,676 千瓦），裝車運用功率為 4,500 馬力（3,310 千瓦），額定滿功率運轉時的燃油消耗量為 155 克 / 有效馬力・小時（211 克 / 有效千瓦・小時）。

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鈑金裂紋的隱患。機體由氣缸體和曲軸箱共同構成，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 塊平衡塊，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連杆、高強度合金鑄鐵氣缸蓋、合金硼鑄鐵濕式氣缸套。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空氣穩壓箱；兩台增壓器分別裝在空氣腔上方的兩端，中間設有兩台鋁製中冷器。氣缸排出的廢氣通過排氣管分別進入兩台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，然後通過空氣穩壓箱和進氣支管進入各個氣缸。

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（又稱 320P-7M 型增壓器），每台增壓器渦輪有四個燃氣進口，每兩個氣缸共用一根排氣支管，增壓器採用單級軸流式渦輪、單級離心式壓氣機、雙列葉柵擴壓機，該型增壓器也是中國第一款採用串列葉柵技術的渦輪增壓器，有效解決了柴油機在高負荷時的喘振問題。16V280ZJ 型柴油機投入批量生產後，又改為雙脈衝增壓系統以提升增壓器的渦輪效率，每台增壓器渦輪有兩個燃氣進口，每個進氣口與排氣支管之間增設一個脈衝轉換器，每兩根排氣支管連接一個脈衝轉換器，每兩個氣缸共用一根排氣支管。從 1987 年開始，為了進一步改善柴油機的油耗表現和可靠性，東風 8 型機車改為使用江津增壓器廠引進布朗 - 博韋里公司專利生產的 VTC254-13 型增壓器，戚墅堰機車車輛廠並為此設計了模件式串接脈衝轉換器增壓系統（MPC），將每個氣缸的排氣管設計成相同的脈衝轉換器，通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，通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馬達變為直流他勵發電機，並通過電壓調整器輸出 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，柴油機曲軸通過蓋斯林格聯軸節驅動一台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，再將電能輸送給兩台轉向架上的六台並聯連接的直流牽引馬達，通過傳動齒輪驅動輪對。

#### 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（即 JF204 型同步發電機），額定容量為 3,300 千伏安，額定電壓為 514／693 伏特，額定電流為 3,744／2,775 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。牽引發電機的勵磁電流由一台 GQL-45 型三相感應子交流發電機供給（下述），勵磁機由柴油機通過啟動變速箱驅動，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線圈勵磁。

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（即 JF204A 型同步發電機），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。由於牽引馬達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（正向額定電流為 500 安培，反向峰值電壓為 2,400 伏特），每台整流櫃共有 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。

#### 牽引馬達

牽引馬達採用由永濟電機廠研製的 ZQDR-410C 型四極串勵直流馬達（即 ZD109 型牽引馬達），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，可以在牽引馬達勵磁線圈接入並聯分流電阻，對牽引馬達使用二級磁場削弱，磁場削弱率分別為 68% 和 54%。ZD109 型牽引馬達後來亦被應用到東風 4C 型柴油機車、東風 4B 型客運機車。

#### 電阻制軔裝置

在電阻制軔工況時，牽引馬達變為他勵直流發電機工作，六個激磁線圈全部串聯並由牽引發電機經矽整流櫃供電，牽引馬達發出的電流輸入到兩台臥式制軔電阻櫃，將電能通過電阻器轉化為熱能消耗掉。東風 8 型機車的電阻制軔裝置由西安鐵路號誌廠研製，每台制軔電阻櫃的額定功率為 1,500 馬力（1,105 千瓦），機車輪周制軔功率可達 3,000 馬力（2,210 千瓦），最大制軔電流限制為 600 安培，最大制軔力為 222 千牛頓（對應速度為 40 公里 / 小時）。

### 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（欠載或過載）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號誌，並利用一個位移傳感器來檢測柴油機供油拉杆的位置，以此作為柴油機的功率檢測號誌。通過比例積分調節器（PI）對柴油機功率給定號誌與功率檢側號誌的比較，得到相應的控制號誌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性能。

### 行車安全設備

1980 年代，鐵道部將列車運轉記錄器的試用與定型列入鐵路安全技術裝備重點攻關計劃，提出在機車上加裝運轉記錄器，使機車運轉情況有可靠記錄，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 型機車安全運轉記錄器，具有連續式速度監督和運轉記錄功能記錄功能，於 1987 年完成試驗並通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 型機車運轉記錄器，以及 LKJ-93 型、LKJ-2000 型列車運轉監控記錄裝置。

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號誌控制技術，並從法國引進 UM71 無絕緣軌道電路和 TVM-300 車載號誌及超速防護系統。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（DEUTA-WERKE GmbH）生產的 MA10 型機車運轉記錄器。MA10 型運轉記錄器是 TVM-300 系統車載設備的組成部分之一，框架結構採用 19 英寸標準寬度的工控機箱，由各種 I/O 功能模組（16 位數位量輸入、1 路類比量輸入、2 路頻率號誌輸入）、帶鍵盤及顯示螢幕的中央處理器模組、DSK10 型磁帶式數據儲存器組成，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、號誌機狀態和其他數位或類比資訊，並可使用電腦軟體評估所有存儲的數據。

### 轉向架

機車軸配置為 Co-Co，走行部為兩台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，並以改善曲線通過性能、提高粘著利用性能作為改良重點。轉向架採用鋼板組焊成封閉式箱形結構的「目」字形構架。輪對軸箱採用滾柱軸承和拉杆式彈性定位裝置，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。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，車體全部重量通過八個旁承由兩台轉向架支承，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次懸吊兩部分。一次懸吊採用獨立懸掛形式，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。二次懸吊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。一系及二次懸吊靜撓度分別為 98 毫米和 10 毫米。牽引力和制軔力通過低位平行四桿牽引杆機構傳遞，牽引點至軌面距離 725 毫米。

牽引馬達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）。全部牽引馬達採用順置排列方式，即牽引馬達都放在車軸的同一側，可以有效減少軸重轉移的幅度，牽引齒輪傳動比為 4.5（63：14）。基礎制軔裝置為踏面制軔方式，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軔單元，停留軔機為手制軔裝置。

## 重大事故

* 1993 年 10 月 19 日下午 6 時 02 分，哈爾濱鐵路局牡丹江鐵路分局牡丹江機務段的東風 8 型 0048 號機車在機務段整備線 3 道進行試驗，司機在沒有大、小閘把和換向手柄的情況下違章啟動機車，用螺絲刀將換向器扳到前進位，拉主控手柄增加柴油機轉速，並閉合機車控制開關，在風壓達到 450 千帕後自動加載，導致該機車在無人駕駛狀態下牽引另外 3 台機車駛出機務段，擠壞 3 號道岔後進入牡丹江站東場 6 道，與等待入庫的 83 次旅客列車車底相撞。事故發生後，機車乘務員在事故發生後進入司機室，將閉合的開關全部斷開，主手柄回零位，換向手柄回中立位，意圖掩飾責任。事故造成 1 人死亡、客車報廢 1 輛、小破 1 輛、機車小破 1 台，構成調車衝突重大事故。
* 1994 年 3 月 26 日下午 6 時 55 分，鄭州鐵路局武漢鐵路分局武昌機務段的東風 8 型 0010 號機車，牽引 03432 次貨物列車（編組 46 輛，總重 992 噸）經由武九鐵路運轉。當列車行駛至武九鐵路楠栂廟至八大家之間 K15+380 處的蔣家墩有人看守道口處，與一輛屬於武漢鋼鐵公司的通道式無軌電車相撞。事故造成 18 人死亡、9 人重傷、45 人輕傷，東風 8 型 0010 號機車小破，中斷行車 1 小時 55 分鐘，是為「3・26」蔣家墩道口重大路外傷亡事故。
* 1998 年 7 月 19 日晚上 8 時 33 分，鄭州鐵路局武漢鐵路分局武昌機務段的東風 8 型 0026 號機車，牽引 3088 次貨物列車（編組 46 輛，總重 1092 噸）經由武九鐵路運轉。當列車行駛至武九鐵路浮屠街至大箕鋪間 K133+300 處，因該處鋼軌接頭夾板及部分扣件被盜，列車行經時鋼軌彈性變形引起軌距擴大，導致機後第 20~23 位車輛顛覆，第 24~25 位車輛脫軌，構成貨物列車脫軌顛覆重大事故。事故造成車輛中破 3 輛、小破 3 輛，中斷正線行車 11 小時 16 分鐘。
* 2011 年 4 月 6 日下午 5 時 40 分，哈爾濱鐵路局牡丹江機務段的東風 8 型 0043 號機車，在牡丹江機務段內準備由牽引車在 20 道牽出，再經轉車盤轉向後往 31 道。由於在轉車盤上停留的機車未採取制軔措施，作業人員在解掛牽引車前亦未檢查止輪狀態，導致機車在轉盤轉動時發生溜逸，機車 II 端第六輪對脫軌，構成鐵路交通一般 D2 類事故。

## 機車命名

## 車輛保存

* 東風 8 型 0001 號機車：由戚墅堰機車車輛廠於 1984 年製造，曾先後配屬鄭州鐵路局信陽機務段、鄭州鐵路局武昌機務段、武漢鐵路局武昌南機務段，退役後於 2010 年 8 月初移送至位於北京的中國鐵道博物館保存及作靜態展示。
* 東風 8 型 0087 號機車：由戚墅堰機車車輛廠於 1992 年製造，曾配屬哈爾濱鐵路局牡丹江機務段，於 2016 年退役後保存在牡丹江機務段內的機車文化園作靜態展示，並套用東風 8 型 0089 號「全國青年文明號」的編號。
* 東風 8 型 0092 號機車：由戚墅堰機車車輛廠於 1992 年製造，曾配屬哈爾濱鐵路局牡丹江機務段，退役後由瀋陽鐵路陳列館收藏。

## 參看

* 280/285 系列柴油機
* 東風 9 型柴油機車
* 東風 8B 型柴油機車
* 東方紅 4 型柴油機車

## 參考文獻

## 外部連結