东风4C型柴油机车

**東風 4C 型內燃機車**（DF4C），是中國鐵路使用的幹線貨運柴油機車車型之一，由大連機車車輛廠於 1985 年研製成功、1990 年投入批量生產。東風 4C 型內燃機車是在東風 4B 型內燃機車基礎上開發研製的升級產品，裝用經過改良設計的 16V240ZJC 型柴油機，最大運用功率達 3600 馬力（2645 千瓦），機車的總體布置和電氣控制方面也作了較大的改進。與東風 4B 型機車相比，東風 4C 型內燃機車不但運用功率有所提高，無論在牽引速度、經濟性方面都比前者更為優越，而且在結構上也解決了東風 4B 型內燃機車不合理的布局和慣性品質問題，並使機車重量分配更趨合理。除了大連機車車輛廠之外，資陽內燃機車廠、大同機車廠和青島四方機車車輛廠均曾經生產東風 4C 型機車。截至 1999 年停產，四家工廠共生產了 845 台東風 4C 型貨運機車。

## 發展歷史

### 開發背景

1978 年以後，中國國民經濟開始進入改革開放的發展時期，而此時鐵路運能不足與運量增加的矛盾，成為制約國民經濟發展的一個瓶頸。1981 年 3 月，中共中央書記處書記、國務院副總理萬里及國家機關有關部門負責人等 50 餘人，包括前任鐵道部部長呂正操、時任鐵道部副部長鄧存倫、瀋陽鐵路局副局長李森茂，在中共遼寧省委第一書記郭峰、省長陳璞如陪同下，來到大連機車車輛工廠、大連內燃機車研究所等單位視察工作。萬里在參觀中聽取東風 4B 型柴油機車的試製試驗情況，又詳細詢問了機車各部件的品質及改進情況，並在視察中對工廠今後的工作作了重要指示。1981 年 5 月 12 日，在鐵道部全路電話會議上傳達了萬里副總理的重要指示，明確指出「東風 4 型內燃機車要在目前 B 型的基礎上進一步改進，提高品質。在 B 型基礎上系列化，著手研究試製 C 型」。

為了滿足鐵路運輸對機車經濟性、耐久性、可靠性的要求，大連機車車輛廠根據「生產一代產品、試製一代產品、研究一代產品」的方針，在試製試驗 16V240ZJB 型柴油機和東風 4B 型柴油機車的同時，已經開始著手研究開發下一代的 16V240ZJC 型柴油機和用於幹線貨運的東風 4C 型柴油機車。1983 年，東風 4C 型柴油機車的研製工作被列入 1984 年鐵路科技發展計劃，以及鐵道部「七五」規劃五十個重點計畫之一。1982 年至 1983 年，大連機車車輛廠與英國里卡多公司展開技術合作，採用里卡多公司提供的評價數據和改進建議，對 16V240ZJB 型柴油機進行改良設計。作為第一期技術合作成果的首台 16V240ZJC 型柴油機於 1984 年 9 月完成試製，並於 1985 年 9 月通過熱工性能試驗、扭振試驗和 UIC 100 小時性能試驗。

### 試驗過程

1985 年 9 月，首台裝用 16V240ZJC 型柴油機的東風 4C 型 4001 號機車由大連機車車輛廠研製成功。與東風 4B 型機車相比，東風 4C 型機車除了柴油機最大運用功率由 3300 馬力（2425 千瓦）提高到 3600 馬力（2645 千瓦），還採用了 TQFR-3000B 型同步發電機和 ZQDR-410C 型牽引馬達。此外，東風 4C 型機車的總體布置和電氣控制方面也作了較大的改進，例如縮小了冷卻間的長度並減少了散熱器單節數量，第二司機室與冷卻室之間增設了一個隔音間，降低該司機室的噪聲以改善乘務員的工作環境，管路系統採用新型連接接頭，而電氣方面加裝了雙機重聯、電阻制軔、電子恆功勵磁等裝置。設計中還充分考慮到與東風 4B 型機車的通用性，凡能運用和檢修東風 4B 型機車的機務段均能同樣方便地使用東風 4C 型機車。1985 年 10 月，東風 4C 型 4001 號機車配屬瀋陽鐵路局赤峰機務段，在運用條件較惡劣、路線坡度大、彎道隧道多的京通鐵路赤峰至隆化區段投入運用考核。1986 年 11 月，大連機車車輛廠又試製了東風 4C 型 4002 號機車，於 1987 年 1 月配屬赤峰機務段投入運用。1987 年 12 月，經過改進的東風 4C 型 4003 號機車出廠並配屬赤峰機務段，該機車採用了 ZQDR-410C 型牽引馬達和 VTC254-13 型增壓器（東風 4C 型 4001 號、4002 號機車出廠時仍採用 ZQDR-410 型牽引馬達），以及提升散熱能力的銅管帶式散熱器；同時，有別於 4001、4002 號機車延續了東風 4B 型機車整車圓弧過渡的外觀設計，從東風 4C 型 4003 號機車開始採用經重新設計的外形，車體結構變得更為稜角分明，並且加大了司機室前窗玻璃。

1986 年，根據鐵道部產品品質監督檢驗中心發出的《關於東風 4C 型內燃機車運用考核試驗有關問題的通知》，確定了東風 4C 型 4001 號和 4005 號兩台機車作為路線運用考核機車，在赤峰機務段進行東風 4C 型機車的 15 萬公里運用考核。4001 號的路線運用考核於 1986 年 6 月至 1989 年 8 月間進行，期間由於更換增壓器和運用保養等原因使機車中止營運了一年之久，運用考核期間機車走行 193,815 公里，完成運量 56,834 萬噸・公里，消耗燃油 1,442,617 公斤，萬噸公里平均油耗為 25.383 公斤，發生機破一件、臨修 40 件。4005 號的路線運用考核於 1988 年 5 月至 1989 年 11 月間進行，運用考核期間機車走行 159,464 公里，期間未發生機破，發生臨修 15 件。由於 4001 號和 4005 號機車的運用考核時間過長，其間又更換過增壓器和牽引馬達等主要部件，鐵道部於 1989 年決定另外選取東風 4C 型 4007 號和 4008 號兩台機車作為運用考核機車。4007 號機車的路線運用考核於 1989 年 9 月至 1991 年 2 月間進行，期間機車走行 175,289 公里，發生機破 3 件、臨修 4 件。4008 號機車的路線運用考核於 1989 年 12 月至 1991 年 3 月間進行，期間機車走行 164,387 公里，發生機破 3 件、臨修 8 件。該四台機車在完成運用考核試驗之後，均在赤峰機務段內對機車主要部件進行拆檢和測量工作，檢測結果證明柴油機和其他主要部件狀態仍然良好。運用考核試驗結果顯示，在相同區段牽引相同重量的列車，東風 4C 型機車比東風 4 型機車平均運轉速度提高了約 10%，萬噸公里耗油量較東風 4B 型機車降低了 7.5%，而在東風 4B 型機車上存在的某些慣性品質問題也得到解決。

1988 年 7 月 31 日至 12 月 22 日，由鐵道部產品品質監督檢驗中心組織和監督，鐵道科學研究院機車車輛研究所具體負責，對東風 4C 型 4005 號機車進行了牽引熱工部級鑑定試驗。試驗分兩個階段進行，第一階段試驗為機車冷卻性能定置試驗，於 7 月 31 日至 8 月 10 日在廣州鐵路局長沙機務段進行，試驗結果顯示機車冷卻性能良好，同時還進行了主發電機溫升試驗、柴油發電機組性能試驗、柴油機空轉油耗性能試驗、調速器及電壓調整器性能試驗；第二階段試驗主要為牽引熱工性能試驗，於 11 月 8 日至 12 月 22 日在中國鐵道科學研究院北京環行鐵道試驗基地進行，試驗內容包括機車牽引性能試驗、機車最大起動牽引力試驗、機車粘著性能試驗、牽引馬達溫升試驗、牽引馬達電流分配及磁場削弱試驗、機車起動加速性能試驗、單機制軔距離測試、以及機車秤重和機車噪聲測定。1989 年 5 月至 6 月，16V240ZJC 型柴油機完成了按 UIC 標準進行的 100 小時、360 小時台架耐久性試驗。1990 年 12 月，為考核東風 4C 型機車的電阻制軔系統性能，鐵道部科技司在瀋陽鐵路局管內的營口鐵路大石橋至營口間，對新造的東風 4C 型 4018 號機車進行了電阻制軔性能部級鑑定試驗，在一系列地面靜止試驗及路線運轉試驗期間，機車電阻制軔系統工作正常，電阻制軔性能亦達到了設計要求。1991 年 7 月，東風 4C 型機車通過鐵道部部級鑑定，並於同年獲國家科技進步二等獎。

### 生產運用

1990 年，大連機車車輛廠開始批量生產東風 4C 型貨運機車，其車輛編號按東風 4 系列編制。1995 年起，根據中國鐵路機車車輛工業總公司統一安排，大連機車車輛廠將東風 4C 型機車的圖紙先後轉讓給資陽內燃機車廠、大同機車廠和青島四方機車車輛廠。截至 1999 年停產，四家工廠共生產了 845 台東風 4C 型貨運機車。其中，大連機車車輛廠在 1985 年至 1998 年間累計製造 465 台（4001～4465）；資陽內燃機車廠於 1996 年至 1999 年間累計生產 333 台（5004～5273、5276～5335）；大同機車廠於 1997 年至 1998 年間累計製造了 40 台（0001～0040）；青島四方機車車輛廠於 1998 年生產了 6 台（車號 2001～2006）。

目前或曾經配屬該型機車的局段包括瀋陽鐵路局赤峰機務段、錦州機務段、蘇家屯機務段、梅河口機務段、吉林機務段、阜新機務段、白城機務段，哈爾濱鐵路局哈爾濱機務段、齊齊哈爾機務段、南岔機務段、佳木斯機務段，濟南鐵路局濟南西機務段、淄博機務段、臨沂機務段、青島機務段、兗州機務段，北京鐵路局豐臺機務段、北京機務段、懷柔北機務段、張家口機務段，呼和浩特鐵路局包頭西機務段、集寧機務段，烏魯木齊鐵路局烏魯木齊機務段、庫爾勒機務段，上海鐵路局合肥機務段、阜陽機務段，武漢鐵路局武昌南機務段、漯阜鐵路機輛段，南寧鐵路局南寧機務段，南昌鐵路局向塘機務段，廣州鐵路集團廣州機務段、龍川機務段，昆明鐵路局昆明機務段。

在東風 4C 型機車家族中，除了資陽內燃機車於 1999 年試製的兩台東風 4CK 型柴油機車（東風 4C 型 5274、5275 號）之外，還有一輛與眾不同的東風 4C 型 4466 號機車。該車由青島四方機車車輛廠於 1998 年生產，目前為該廠自備機車用於廠內調車作業，採用輪對空心軸六連杆傳動、低位牽引拉杆、單元式基礎制軔裝置、整體輪對。機車除具備傳統的重聯控制功能，輔助電路亦可雙機重聯。亦有說法該車為自導式轉向架，但徑向機構從外部觀察不明顯。四方廠一直未有公開關於此車的詳細資料，推測為四方廠在東風 4C 型貨運機車基礎上，自行設計試製的准高速客運機車，可用於雙機重聯牽引快速旅客列車，最大運用速度為 160 公里 / 小時。

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### 援助朝鮮

部分東風 4C 型機車經整修後援助朝鮮民主主義人民共和國。在朝鮮民主主義人民共和國鐵路系統中，來自中國的東風 4 系列機車被定型為朝鮮鐵道 200 型柴油機車，機車編號為내연2xx（「내연」意為「內燃」）。

## 衍生車型

### 東風 4CK 型

1999 年，資陽內燃機車廠根據中國鐵路客運提速的發展方向，與烏魯木齊鐵路局北疆鐵路公司合作，在東風 4C 型貨運機車的基礎上改進設計，自行研製了用於准高速幹線客運的東風 4CK 型柴油機車。東風 4CK 型柴油機車的設計目的是滿足次級幹線提速旅客列車的牽引需要，既可以單機用於牽引小編組的城際快速列車，或雙機重聯牽引大編組的快速旅客列車，運轉速度達到 140～160 公里 / 小時。該型機車的主要特點為採用了 A1A-A1A 軸配置，每台轉向架前後兩根車軸為動力輪對，中間車軸為從動輪對。牽引馬達採用架懸式全懸掛的輪對空心軸驅動裝置，以及中部低位單拉杆牽引裝置、抗蛇行減振器、單側單元式基礎制軔裝置等技術。機車裝用一台與東風 4C 型貨運機車相同的 16V240ZJC 型柴油機，裝車功率為 3600 馬力（2650 千瓦）。傳動系統採用與東風 4D 型機車相同的 TQFR-3000E 型同步牽引發電機，以及與東風 11 型機車相同的 ZD106 型直流牽引馬達。車體外觀設計參考了東風 11 型機車。機車標稱功率為 2940 馬力（2165 千瓦），軸重 21 噸，最高速度為 160 公里 / 小時，恆功率速度範圍為 70～160 公里 / 小時，最大起動牽引力為 167 千牛頓，持續牽引力為 106 千牛頓。

資陽內燃機車廠原計劃將該型客運機車命名為東風 4CK 型柴油機車，但中國鐵道部沒有批准定型申請，亦從來沒有採購該型機車的計劃。因此，兩台東風 4CK 型機車原型車的車輛編號，只能按東風 4C 型貨運機車系列的編制，稱之為東風 4C 型 5274、5275 號機車。2000 年上半年，兩台機車先後在環行鐵道試驗基地、京承鐵路、京秦鐵路進行性能試驗，最高試驗速度達 176 公里 / 小時。試驗完畢後兩台機車均被出售予三茂鐵路公司，配屬三水機務段並投入三茂鐵路、廣三鐵路運用。

### 東風 4D 型

1996 年 9 月，中國鐵道部決定自 1997 年 4 月 1 日起實施中國鐵路第一次大提速，根據「繁忙幹線上旅客列車最高時速 140 公里 / 小時」的規定，指示大連機車車輛廠立即開發研製用於提速客運的東風 4D 型柴油機車。東風 4D 型柴油機車是在東風 4C 型柴油機車的基礎上，設計開發的交 — 直流電傳動幹線客運機車。機車裝用一台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，標定功率為 4400 馬力（3240 千瓦），裝車功率為 4000 馬力（2940 千瓦）。傳動系統採用 TQFR-3000E 型同步牽引發電機和 ZD109B 型直流牽引馬達，牽引馬達採用與東風 10F 型機車相同的滾動軸承抱軸箱的軸懸式半懸掛驅動裝置。按機車牽引 1100 噸的 20 節大編組旅客列車計算，在平直路線運轉的最高平衡速度可以達到 132 公里 / 小時，最高速度為 145 公里 / 小時 。大連機車車輛廠從 1997 年開始批量生產東風 4D 型提速客運機車，到 2003 年停產為止累計生產了 575 台，成為中國鐵路第一、二、三次大提速的主型客運機車之一。

## 技術特點

### 總體布置

#### 基本結構

東風 4C 型柴油機車是在東風 4B 型機車基礎上研製的幹線貨運用的六軸柴油機車，主要零部件與東風 4B 型機車具有良好的通用互換性。機車標稱功率為 2,940 馬力（2,165 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。兩端設有同等功能的司機室，可雙向操縱機車。車體由左右側壁、底架、車頂、司機室等部分焊接在一起。早期生產的 4001 號、4002 號機車沿用了用與東風 4B 型機車相同的車體外形，司機室採用圓弧過渡的外形設計；從 1987 年生產的 4003 號機車開始採用稜角分明的司機室結構和外形，並且加大了司機室前窗玻璃。車體底架長度為 20,500 毫米，連結器中心線間距為 21,100 毫米，車體寬度為 3,309 毫米，車體高度為 4,755 毫米。車體底架兩端裝有 13 號下作用連結器、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 9,000 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

機車從前到後分別為第一司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室、第二司機室六個部分，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。與東風 4B 型機車相比，東風 4C 型機車縮短了冷卻室的長度，並減少了散熱器單節數量，以便在第二司機室與冷卻室之間增設輔助室，有效降低了第二司機室的噪聲。

在司機室內機車運轉方向的左側，設有包含主控制器、換向手柄、操縱按鈕、儀表、號誌顯示裝置、氣軔機的自動制軔閥和單獨制軔閥等設備的司機操縱台，右側設有副司機座席及工具箱；司機室後部設有手制軔裝置手柄。電氣室內設有電氣控制櫃、主矽整流櫃、勵磁整流櫃和電阻制軔櫃等電氣設備，由啟動變速箱驅動的勵磁機、起動發電機、測速發電機、前轉向架牽引馬達通風機等輔助設備布置在電氣室後部地板上，勵磁整流櫃、勵磁調節器等設備布置在電氣室後端隔牆上。動力室位於車體中部，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；動力室內還裝有燃油輸送泵、燃油濾清器、啟動機油泵、機油熱交換器、機油濾清器、膨脹水箱、預熱鍋爐等輔助設備。動力室左右兩側側壁上各設有兩個柴油機進氣口，柴油機進氣空氣濾清器採用三級空氣濾清系統，第一級為波紋狀濾網，第二級為離心式旋風慣性過濾器，第三級為紙質濾芯過濾器。車體側面上部還裝有兩台通風機將車內熱風排出車外。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，冷卻室頂部裝有 V 形結構的扁管肋片式銅散熱器，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。與東風 4B 型機車相比，東風 4C 型機車的銅散熱器單節數量由前者的 56 組減至 44 組，並改善了機油系統管道布置，從而使機車的重量分配更趨合理。機車設有兩套獨立的循環冷卻水系統，分別為冷卻柴油機的高溫冷卻水系統（16 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（28 個散熱器單節）。冷卻室下方設有靜液壓變速箱、後轉向架牽引馬達通風機、空氣壓縮機等。冷卻室左右兩側側壁均設有六個通風百葉窗口。輔助室內設有預熱鍋爐、空氣系統風源淨化裝置等設備。機車制軔系統使用 JZ-7 型氣軔機，可以單獨軔機車或同時軔機車和列車。

### 柴油機

東風 4C 型柴油機車裝用一台 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 16V240ZJC 型中速柴油機。與 16V240ZJB 型柴油機相比，16V240ZJC 型柴油機安裝了經改進的曲軸、連杆、氣缸套、機油泵、水泵等部件，通過將平均有效壓力提高到 1.775 兆帕，使其標定功率由 3,600 馬力（2,650 千瓦）提高到 4,000 馬力（2,940 千瓦），裝車功率由 3,300 馬力（2,430 千瓦）提高到 3,600 馬力（2,650 千瓦）。為了改善主軸瓦的工作條件，對曲柄臂嵌裝了鍛制的平衡重塊，使平衡塊占平衡迴轉品質的比值達到 89.2％。其他改進措施還包括採用加硼合金鑄鐵氣缸套，取消氣缸套螺旋筋，並增加氣缸壁厚度以提高強度；簡化調控傳動裝置，由凸輪軸通過彈性聯軸節直接驅動；改良配氣齒輪中雙聯齒輪和軸承結構；採用新型機油泵和高效水泵等。

柴油機採用鑄焊組合結構（大連廠）或整體鑄造（資陽廠、四方廠）的六面體式機體，由整體鑄鋼懸掛式主軸承座和鋼板件組焊而成，並採用內外縱分隔的箱形結構和半隧道式的拱形曲軸箱。曲軸採用合金球鐵鑄造（大連廠）或合金鋼鍛壓（資陽廠、四方廠）。為改善柴油機軸系的動力性能，採用了簧片式彈性聯軸節（大連廠）或蓋斯林格聯軸節（四方廠）。氣缸內徑為 240 毫米，活塞行程為 275 毫米，左右兩列氣缸中心線間夾角為 50°，額定轉速為每分鐘 1,000 轉，最低空載轉速為每分鐘 430 轉，標定工況下的平均有效壓力為 1.775 兆帕（每平方厘米 18.1 公斤），UIC 標定功率為 4,000 馬力（2,940 千瓦），裝車運用功率為 3,600 馬力（2,650 千瓦），額定滿功率運轉時的燃油消耗量為 157 克 / 有效馬力・小時（214 克 / 有效千瓦・小時）。16V240ZJC 型柴油機使用 C3 型聯合調節器，柴油機根據司機控制器發出的指令，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。

氣缸 V 形夾角上方設有主機油道、進氣穩壓箱、進排氣支管、排氣總管等裝置，兩套渦輪增壓器及中冷器組對稱安裝在柴油機兩端的上方，左右兩側氣缸排出的廢氣通過 {tsl|en|Exhaust manifold | 排氣歧管 | 排氣支管}} 和總管，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，然後通過進氣穩壓箱和進氣支管進入各個氣缸。在研製東風 4C 型機車的時候，由於尚無新型增壓器可供使用，首兩台機車出廠時仍沿用東風 4B 型機車之增壓器，4001 號機車最初裝用天津機車車輛機械廠生產的 45GP802-1A 型增壓器，4002 號機車最初裝用大連內燃機車研究所研製的 45GP1301B 型增壓器，試驗過程中發現增壓器與柴油機匹配不良、喘振及漏油問題嚴重，因此從 4003 號機車起改為使用江津增壓器引進瑞士勃朗 - 包維利公司（BBC）專利生產的 VTC254-13 型增壓器，或天津機車車輛機械廠仿製的 ZN290 型增壓器，而 4001、4002 號機車亦於 1989 年完成換裝 VTC254-13 型增壓器。

### 傳動系統

東風 4C 型柴油機車採用交 — 直流電傳動裝置，柴油機直接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，輸送給六台並聯連接的直流牽引馬達，通過傳動齒輪驅動輪對。東風 4C 型和東風 4B 型機車在電力傳動裝置方面的主要區別，是東風 4C 型機車採用了 TQFR-3000B 型同步發電機和 ZQDR-410C 型牽引馬達，取代了東風 4B 型機車所使用的 TQFR-3000 型同步發電機和 ZQDR-410 型牽引馬達，使牽引馬達恆功率最高電壓從 720 伏特提高至 770 伏特，滿足機車功率提升和恆功率速度範圍擴大的需要。恆功率速度範圍由東風 4B 型的 21.6～73.1 公里 / 小時，提高至東風 4C 型的 23.7～90.6 公里 / 小時。此外，東風 4C 型機車並增設了機車重聯裝置。

#### 牽引發電機

牽引發電機採用 TQFR-3000B 型三相交流同步發電機，額定容量為 2,570 千伏安，額定電壓為 386／606 伏特，額定電流為 3,940／2,444 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，冷卻方式為徑向自通風式，主發電機淨重為 5,100 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。

#### 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。東風 4C 型機車使用與東風 4B 型機車相同的 GTF-4800/770 型矽整流裝置，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。矽整流裝置的最大直流輸出電壓為 770 伏特，額定直流輸出電流為 4,800 安培。

#### 牽引馬達

東風 4C 型 4001 號及 4002 號機車出廠時，由於尚未有配套的 ZQDR-410C 型牽引馬達，只能暫時使用東風 4B 型機車的 ZQDR-410 型牽引馬達，但因為柴油機功率相較東風 4B 型機車有所提高，東風 4C 型機車上的 ZQDR-410 型牽引馬達功率裕量減少，導致頻繁發生牽引馬達燒損和接地等故障。自東風 4C 型 4003 號機車起全部裝用永濟電機廠研製的 ZQDR-410C 型牽引馬達。ZQDR-410C 型牽引馬達（國家標準型號為 ZD109）為四極串勵直流馬達，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，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 60% 和 43%（最初為 58% 和 42%）。

#### 電阻制軔裝置

東風 4C 型機車設有具備自負荷試驗功能的電阻制軔，在電阻制軔工況時牽引馬達變為他勵直流發電機工作，其激磁線圈全部串聯由牽引發電機經矽整流櫃供電，發出的電流輸入到車上兩個電阻制軔櫃，將電能通過電阻器轉化為熱能消耗掉；受制軔電阻通風冷卻條件的限制，最大制軔電流限制為 620 安培，制軔功率為 2492 千瓦。在早期試製的東風 4C 型機車當中，4001 號及 4002 號機車安裝了大連廠研製的電阻制軔裝置，4003 號～4007 號機車出廠時未安裝電阻制軔裝置，4008 號及其以後的機車均安裝了西安號誌工廠及株洲電力機車研究所研製的電阻制軔裝置，但 4008 號～4015 號機車無自負荷試驗開關。

### 控制系統

東風 4C 型機車的控制系統採用由大連機車車輛廠研製的 LTQ-II 型勵磁調節器，同時還保留了由以往東風 4B 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，兩者進行牽引工況時的恆功率控制，彌補了聯合調節器功調電阻勵磁系統反應時間長、動態性能差、在柴油機轉速每分鐘 430～700 轉以內不能進行恆功調節之缺陷，使柴油機在每分鐘 430～1000 轉範圍內保持恆功率調節，並可自動控制機車起動電流增長率和恆制軔功率。當功調電阻勵磁調節裝置發生故障時，微電腦控制的勵磁調節器仍然可以獨立運作。此外，勵磁調節器還負責電阻制軔工況的恆流控制。

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。

微電腦控制的 LTQ-II 型勵磁調節器是以英特爾 MSC-51 單片機為核心，由逆變插件、斬波插件、電源插件、擴展插件、控制插件、調整插件組成。在牽引工況時，該系統接收從傳感器運送的各種反饋號誌，包括柴油機轉速、發電機輸出電壓、發電機輸出電流和機車速度號誌，由中央處理器將發電機電壓、電流、功率的號誌電壓，與對應於某個柴油機轉速下的預設基準電壓進行比較，經過比例積分運算後輸出一組數位訊號，再經由數字 — 模擬轉換晶片將之轉換成模擬號誌電壓，由 PWM 脈寬調製器來控制測速發電機之勵磁電流。在電阻制軔工況時，亦可由勵磁調節器控制牽引馬達的勵磁電流和制軔電流，其電路原理和牽引狀態下相似，只是反饋號誌、給定號誌和控制對象不同。

### 轉向架

機車走行部為兩台可互換的無導框式三軸轉向架，其結構與東風 4B 型機車相同。轉向架採用鋼板組焊成封閉式箱形結構的「目」字形構架，由箱形截面的兩根側梁、兩根橫梁、前後端梁組焊而成，並分別焊有旁承座、拉杆座、外側彈簧座、牽引拐臂座、電機吊杆座、水平槓桿座、橫向止擋、制軔座、軔缸座及砂箱座等。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。轉向架採用四點支承彈性油浴式平面摩擦旁承裝置，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轉時的蛇行運動。

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、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。一系及二次懸吊靜撓度分別為 121 毫米和 16 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，有利於提高機車粘著利用率。

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），即牽引馬達的一側通過抱軸瓦（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。全部牽引馬達採用順置排列方式，即牽引馬達都放在車軸的同一側，以減少軸重轉移的幅度。牽引齒輪傳動比為 4.5（63：14）。基礎制軔裝置採用帶閘瓦間隙自動調節器、鑄鐵閘瓦的單側單閘瓦槓桿制軔，每個車輪各有一套制軔裝置，當機車施行制軔時，軔缸從氣軔機獲得壓縮空氣，並通過槓桿機構使閘瓦抱輪產生制軔作用。停留軔機為手制軔裝置。

## 重大事故

* 1992 年 10 月 11 日凌晨 2 時 55 分，瀋陽鐵路局梅河口機務段的東風 4C 型 4031 號、4045 號機車，重聯牽引一列貨物列車經由瀋吉鐵路運轉，至接近石門嶺站準備停車交會由天津站開往吉林站的 285 次旅客列車時，由於列車其中一個折角塞門被人關閉，列車制軔失效。為避免列車相撞，貨物列車進入石門嶺的安全線後脫軌顛覆。事故造成機車乘務員 4 人死亡，中斷行車 10 小時 25 分，兩台機車報廢。
* 1997 年 8 月 28 日凌晨，瀋陽鐵路局長春機務段的東風 4B 型內燃機車牽引哈爾濱站到徐州站的 472 次旅客列車運轉至京哈鐵路大屯站至范家屯站間 K674+789m 處時，與東風 4C 型 7465 號機車牽引的 3312 次貨物列車發生追撞衝突，事故造成 3312 次貨物列車機後 36-44 位貨車脫軌，東風 4B 型內燃機車及機後 2 位宿營車脫軌，導致 4 人死亡，其中 472 次旅客列車的旅客 2 人，472 次旅客列車的司機 2 人，472 次旅客列車的 9 名旅客受傷，東風 4B 型內燃機車中破 1 台，旅客列車報廢 2 輛，中破 1 輛，貨物列車報廢 7 輛，中斷行車 11 小時 50 分鐘，事後調查表明，3312 次貨物列車的兩名司機在駕駛途中打瞌睡，導致貨物列車在上坡道因無人操作而向後溜逸，而且為了不被打擾，還擅自關閉了機車上安裝的列車運轉監控裝置，直接導致列車的運轉異常狀況無法及時被上級部門獲知，錯過了避免事故發生的最佳時機，而後 3312 次貨物列車與隨後而來的 472 次旅客列車發生相撞，造成重大鐵路事故。經法院審理，3312 次貨物列車的主司機被處以開除路籍並移交鐵路司法機關追究刑事責任，3312 次貨物列車的副司機被處以開除路籍、留路察看 2 年的處分，作為事故的領導責任人，長春機務段段長和黨委書記皆被處以行政撤職處分，長春機務段另有分管行車安全的副段長、車隊長、指導司機等數人被處以從行政記過到行政撤職不等的處分，長春機務段全體幹部職工扣發當年的安全獎金。
* 2003 年 3 月 9 日上午 6 時許，瀋陽鐵路局吉林機務段的東風 4C 型 4119 號機車，牽引一列由吉林開往梅河口的貨物列車，經由瀋吉鐵路運轉至吉林市永吉縣境內的雙河鎮站以東的無人看守平交道口時，與一輛加長大貨車相撞。事故造成機車大破、兩名機車乘務員重傷，大貨車內五名乘客 2 死 3 重傷。機車後來在吉林機務段完成修復，恢復運轉。
* 2012 年 1 月 23 日下午 12 時 43 分，瀋陽鐵路局錦州機務段的東風 4C 型 4070 號機車牽引 45261 次貨物列車，抵達瀋陽鐵路局通讓鐵路管內太平川站擔當調車作業，以 20 公里 / 小時的速度推送一輛棚車至車站南頭岔區時，由於太平川站調車組人員精神疏忽，推進車輛冒進關閉的 D8 號調車號誌機。與下行正在進站的 83651 次煤炭列車發生側面衝突，造成推進車輛脫軌，擔當 83651 次列車本務機車的錦州機務段東風 4C 型 4075 號被撞毀，司機室嚴重受損。83651 次機車乘務員（隸屬白城機務段白城運用車間）受重傷後搶救無效死亡，構成鐵路交通一般 B 類事故。
* 2012 年 2 月 21 日下午，上海鐵路局合肥機務段阜陽運用車間的東風 4C 型 5155 號機車，計劃擔當 41091 次貨物列車牽引任務。下午 2 時 44 分在輔修庫整備線接車，開始進行整備作業。下午 3 時 03 分，學習司機在動力室內進行電器動作試驗。下午 3 時 06 分，司機一人在 Ⅱ 端司機室起機。下午 3 時 07 分，學習司機在啟機狀態下做柴油機升降速電器動作試驗，此時，司機在 Ⅱ 端司機室緩解機車自閥，準備做軔機試驗時，機車發生移動並與前方停留的 ND5 型 0332 號機車相撞，構成調車衝突一般 D1 類事故。ND5 型 0332 機車因大梁嚴重變形而報廢。
* 2014 年 6 月 6 日下午 18 時許，瀋陽鐵路局吉林機務段的東風 4C 型 5146 號機車，牽引一列蘇家屯周邊小運轉貨物列車，在京哈鐵路虎石台站進站時，司機使用電阻制軔調速，機車主電路出現接地，機車乘務員在未判明故障的情況下，未及時檢查處理故障將機車 DJ 和 LJ 繼電器盲目解鎖之後繼續運轉。隨後機車發生火災，乘務員無人受傷，事故後東風 4C 型 5146 號機車報廢。

## 機車命名

## 車輛保存

* 東風 4C 型 4001 號機車：由大連機車車輛廠於 1985 年製造，於 1985 年 9 月出廠後曾先後配屬瀋陽鐵路局赤峰機務段、錦州機務段，退役後於 2010 年 9 月初從錦州機務段移交中國鐵道博物館永久收藏，並於 2013 年經鑑定評為國家二級文物。
* 東風 4C 型 4040 號機車：由大連機車車輛廠於 1991 年製造，曾先後配屬瀋陽鐵路局赤峰機務段、梅河口機務段、吉林機務段和白城機務段，於 2012 年退役後存放在瀋陽鐵路局大安北機務段的機車儲備基地，至 2012 年 12 月初從白城機務段移交中國鐵道博物館永久收藏。
* 東風 4C 型 5147 號機車：由資陽內燃機車廠於 1998 年製造，曾配屬瀋陽鐵路局蘇家屯機務段，至 2019 年退役報廢，並自 2021 年 2 月起安置在河北省張家口市橋東區南口路段的張家口老火車步行街作靜態展示，機車編號被變更為東風 4 型 0516 號。
* 東風 4C 型 5253 號機車：由資陽內燃機車廠於 1999 年製造，曾先後配屬武漢鐵路局武昌南機務段、漯阜鐵路公司周口機輛段，退役後自 2018 年 12 月起保存於河南省周口市的周口鐵路主題公園（原漯阜鐵路周口站）作靜態展示。
* 東風 4C 型 5331 號機車：由資陽內燃機車廠於 2000 年製造，曾配屬瀋陽鐵路局吉林機務段，退役後移交瀋陽鐵路陳列館作靜態展示。
* 位於河南省駐馬店市汝南縣宿鴨湖畔的「開往春天的列車」鄉村振興文化旅遊綜合體，保存著一台原車號不明的東風 4C 型機車作為綠皮車特色民宿區的展品。

## 參看

* 240/275 系列柴油機
* 東風 4B 型柴油機車
* 東風 4D 型柴油機車
* 東風 6 型柴油機車
* 東風 8 型柴油機車
* 東風 10 型柴油機車

## 注釋

## 參考文獻

## 外部連結

* （簡體中文）大連機車車輛廠：東風 4C 型內燃機車產品介紹