东风6型内燃机车

**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奇異公司合作設計及製造，並被列入鐵道部「七五」科技發展規劃專案之一。中國於 1985 年從奇異公司訂購第二批 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約。1985 年起，大連機車車輛廠和奇異公司開始合作研製東風 6 型柴油機車，機車設計效能指標是以奇異 Dash 8 系列的 C39-8 型柴油機車為參考物件，通過採用由中美合作設計製造的電力傳動系統和微電腦控制系統，使其牽引效能、經濟效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、直流牽引馬達組成的交 — 直流電傳動裝置，該型機車也是中國第一款採用微電腦控制裝置的柴油機車，微電腦系統負責機車恆功率勵磁控制、輪對防空轉防滑行、電阻制軔與制軔擴充控制、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效能，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次生產，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

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，而當時剛剛投入批次生產的東風 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，機車可靠性和生產品質仍有待改進。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奇異運輸系統分公司的產品、屬於奇異 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，中國與奇異簽訂機車銷售合約的同時，還簽訂了多份技術轉讓合約。技術轉讓分為兩個階段，第一期技術轉讓專案為 ND5 型機車關鍵部件製造技術轉讓，由奇異公司向中方無償轉讓該型機車 10 項關鍵部件製造技術，包括牽引馬達、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，涉及技術轉讓合約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。技術引進的重點為奇異的機車電傳動系統，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，而奇異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

第二期技術轉讓專案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奇異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，使其牽引效能、經濟效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，原定採用奇異 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奇異 Dash 8 系列，該系列柴油機車採用了作為當時最新技術的微電腦控制系統，於是大連機車車輛廠向奇異提出引進該項技術，機車設計效能指標參照同時期奇異 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，以改善機車牽引效能，在持續速度點的持續牽引力要達到 360 千牛頓；機車控制系統採用微電腦裝置，具備機車功率控制、輪對防空轉控制、電阻制軔特性控制、故障診斷顯示、機電裝置監視和保護等功能，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裝置，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奇異公司負責。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，大連機車車輛廠向奇異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 小時的全部試驗專案。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，由奇異公司製造的電氣裝置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，並與奇異聯合進行機車初步除錯和路線執行試驗。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專案，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執行。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，時任奇異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 型機車的效能，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效能、輔助功率、冷卻能力、熱平衡等試驗。試驗結果證明，機車牽引效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 位元手把時的最大起動牽引力達到 498.6 千牛頓，超過了 435 千牛頓的設計目標；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 千牛頓，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、輔助裝置功率消耗小的原因，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專案合約《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。電氣裝置方面，牽引發電機、牽引馬達、電阻制軔櫃和各種功率開關、接觸器等的國產化則主要由永濟電機廠負責。1990 年，永濟電機廠在參考奇異 GE752AFC1 型牽引馬達的基礎上，試製出國產化的 ZD108 型牽引馬達；同時，通過消化吸收奇異 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，微電腦控制裝置主要包括一個勵磁屏（Excitation Control Panel）、一個電源屏（Power Supply Panel)、兩個診斷資訊顯示器（Diagnostic Information Display）和兩組訊號處理模組，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效能和品質狀況，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效能試驗。試驗結果顯示，雖然國產化機車的各項主要技術效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 位元手把時的最大起動牽引力達到 474.03 千牛頓；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 千牛頓；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中止營運待修時間，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品質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轉便發生牽引馬達抱軸瓦燒損，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效能試驗；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專案，包括牽引熱工效能、電阻制軔、牽引馬達溫升、啟動加速效能、粘著效能等試驗。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次生產，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次生產的決定。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 號機車亦中止營運報廢。

### 技術影響

雖然東風 6 型機車沒有成功投入批次生產，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奇異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 型牽引馬達的試製經驗基礎上，先後開發了為東風 4E 型柴油機車配套的 ZD109A 型牽引馬達、為東風 10F 型柴油機車配套的 ZD109B 型牽引馬達、為東風 8B 型柴油機車配套的 ZD109C 型牽引馬達等產品，使其效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 位元微電腦控制系統，便是參考自東風 6 型機車的微電腦控制系統，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奇異車載微電腦系統的基礎上，於 1996 年研製了整合程度更高的內燃機車控制器（DLC）單晶片系統，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 型牽引馬達。

### 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，並將鐵路貨運多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 噸多載貨物列車的需要，根據國家計劃委員會於 1991 年下達的國家重點科技專案合約，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）雙節聯掛八軸多載貨運機車。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 型牽引馬達。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，例如由交流非同步馬達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、由兩台微電腦組成的主從微電腦通訊控制系統、乾式加壓閉式迴圈冷卻水系統等。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 型柴油機車在完成路線執行試驗後返廠封存，未能投入批次生產。

#### 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 噸多載貨物列車，多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，並採用柔性自導向自導式轉向架，以提高機車的通過曲線效能和粘著利用，減少輪軌磨耗。「東風 6A 多載內燃機車自導式轉向架」並被列入鐵道部科技開發專案，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。自導式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，但其自導式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，連結器中心線間距為 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 號上開式連結器和大容量橡膠緩衝區（東風 4B 型機車使用 13 號下作用連結器和 MT-3 型緩衝區）。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。

司機室內機車執行方向的左側設有司機操縱台、氣軔機的自動制軔閥和單獨制軔閥，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。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裝置箱（即機車自動停車裝置、車載號誌裝置和列車無線排程電話裝置）等電氣裝置，頂部裝有一台與奇異 Dash 8 系列機車相同形式的臥式電阻制軔櫃。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、前轉向架牽引馬達通風機等輔助裝置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、膨脹水箱等輔助裝置。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迴圈的高溫冷卻水系統，通過增大換熱溫差來提升散熱效能，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享開式迴圈的低溫冷卻水系統。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 毫米的軸串流冷卻風扇。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，冷卻風扇由靜液壓馬達傳動，牽引馬達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 型機車的氣軔和手制軔裝置亦與東風 4 型機車大致相同，依然沿用了國產的 JZ-7 型氣軔機，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軔平均管，軔機亦增設了重聯閥。

### 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 16 氣缸、四行程、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效能指標，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，包括英國冰川金屬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馬達，通過傳動齒輪驅動輪對。

牽引發電機採用十極、三相、他勵的奇異 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奇異 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，定子和轉子線圈絕緣等級均為 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 型三相感應子交流發電機供給，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線圈。

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。牽引馬達採用奇異 GE752AFC1 型四極直流串勵馬達（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馬達，輔之以精準可靠的微電腦恆功率勵磁控制系統，從而令機車具有優異的牽引效能，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 型機車那樣對牽引馬達進行磁場削弱，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線圈進行串並聯轉換，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馬達轉速，即為牽引馬達的最高允許轉速。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電阻制軔櫃，將電能通過電阻器轉化為熱能消耗掉，最大制軔功率為 3,750 馬力（2,800 千瓦）。為了擴充電阻制軔的最大制軔力範圍，東風 6 型機車設有與 ND5 型機車相同的三級擴充電阻制軔，每兩台牽引馬達的電樞串聯連接一組制軔電阻，在制軔速度低於 35 公里 / 小時的範圍內設定了三級電阻制軔，由微電腦控制系統（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軔力（260 千牛頓）。此外，為了使機車在靜止狀態測定各檔位的輸出功率和效能，東風 6 型機車還可以利用制軔電阻作為自負荷試驗的負載。

### 控制系統

東風 6 型機車的車載微電腦控制系統由大連機車車輛廠與奇異公司共同設計，該系統是以奇異 Dash 8 系列機車的微電腦控制系統為基礎，但系統架構和控制功能較奇異 Dash 8 系列略為簡單。控制系統的硬體部分主要由微電腦系統主機及電源部分、訊號感測器及訊號處理部分、故障診斷顯示器等三大部分組成。微電腦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、感測器輸入板、頻率輸入板、勵磁控制板、通訊介面板等等。訊號感測器及訊號處理部分用於執行各種電壓、電流、溫度、轉速、壓力訊號的資料採集和處理，為微電腦控制系統提供有關機車行駛狀態的資訊。故障診斷顯示器則是作為完成人機互動功能的顯示終端介面，其核心為英特爾 MSC-51 系列的 8751 單晶片，並通過 RS-232-C 串行介面與微電腦系統主機連接。微電腦控制系統的軟體系統是一個分時執行的多工即時作業系統，除了其作業系統和序列埠中斷服務子程式採用組合語言 ASM86 編寫外，其它程式全部採用高階語言 PL/M-86 編寫。

東風 6 型機車微電腦控制系統的主要功能，第一是機車執行控制與柴油機控制，例如機車執行工況及執行方向的轉換、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，在微電腦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，微電腦系統的勵磁調節環節持續監視著輪軌蠕滑狀態，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。第四是機車電阻制軔的恆流控制及低速範圍擴充功能，東風 6 型機車在使用電阻制軔時，低速狀態下的三級擴充控制（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）均由微電腦系統自動控制。除此之外，微電腦系統還能夠對柴油機和電氣系統實施完善的保護，根據從感測器輸入的各種效能參數進行數學函式和邏輯分析，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器能提示故障位置，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，由於顯示器上的語言為英文，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

機車軸配置為 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，除了牽引馬達、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執行時的蛇行運動。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）；二次懸吊為轉向架構架與車體之間的旁承橡膠堆。牽引力和制軔力通過低位平行四桿牽引杆機構傳遞。

牽引馬達與轉向架構架的連接沿用了東風 4 型機車的傳統形式，但由於奇異的牽引馬達抱軸軸頸較粗，並配用英制 25° 壓力角的牽引齒輪，因此牽引馬達抱軸部分、齒輪箱和輪對亦相應改變了設計。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，使牽引馬達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），最高執行速度為 118 公里 / 小時。基礎制軔方式為帶閘瓦間隙自動調節器的單側踏面制軔，每個車輪各配有一個 9 英寸直徑軔缸，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。停車制軔為手制軔裝置。

## 車輛儲存

* 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儲存展示。
* 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。

## 參看

* ND5 型柴油機車
* C36-7 型柴油機車
* C39-8 型柴油機車
* 東風 4B 型柴油機車
* 東風 4D 型柴油機車

## 參考文獻

## 外部連結

* （簡體中文）中國中車股份有限公司：東風 6 型內燃機車