东风4D型内燃机车

**東風 4D 型內燃機車**（DF4D）是中國鐵路使用的電力傳動內燃機車車型之一。為配合自 1997 年 4 月 1 日起實施中國鐵路第一次大提速，大連機車車輛廠於 1996 年開發研製了用於客運提速的東風 4D 型內燃機車並迅速投入批量生產，成為中國鐵路前四次鐵路大提速的客運機車主力之一。該型機車是在東風 4B 型和東風 4C 型柴油機車的基礎上，結合了東風 6 型和東風 10F 型柴油機車上的成熟技術，設計開發而成的交 — 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，裝車功率為 4,000 馬力（2,940 千瓦）。牽引傳動系統採用 TQFR-3000E 型同步牽引發電機和 ZD109B 型直流牽引馬達，牽引馬達採用滾動軸承抱軸半懸掛驅動方式，機車最高速度為 145 公里 / 小時。

1998 年，大連機車車輛廠在東風 4D 型提速客運機車的基礎上，開始生產用於幹線貨運的東風 4D 型貨運機車，通過改變牽引齒輪傳動比和調整磁場削弱率來提高牽引力，最高運轉速度為 100 公里 / 小時。1999 年，為滿足中國鐵路對準高速客運內燃機車的需求，大連機車車輛廠開發了採用牽引馬達全懸掛轉向架、最高運轉速度為 170 公里 / 小時的東風 4D 型准高速客運機車。2000 年，大連機車車輛廠研製了採用自導式轉向架的東風 4D 型貨運機車。2001 年 4 月，東風 4D 系列機車（包括提速客運型、貨運型、准高速客運型）通過鐵道部科技成果鑑定。2003 年，東風 4D 系列機車獲國家科技進步二等獎。

## 發展歷史

### 提速客運型

#### 研製

1990 年代初，為了提高鐵路運輸的競爭能力、適應市場需求和經濟發展，中國鐵路以廣深准高速鐵路為開端走向提速之路。1994 年初，中華人民共和國鐵道部頒發了新的《鐵路主要技術政策》，再次強調「大力提高列車重量，積極增加行車密度，努力提高行車速度」的方針，提出在繁忙幹線上通過改造路線設備和提高機車車輛技術，將旅客列車最高速度逐步提高到 140～160 公里 / 小時，旅客列車最大編組輛數達到 20 輛。1995 年 6 月 28 日，時任中華人民共和國鐵道部長韓杼濱主持召開了部長辦公會議，確定了鐵路提速的原則、目標與實施步驟，將提速區段的快速旅客列車最高速度目標值定為 140～160 公里 / 小時，一般旅客列車為 120 公里 / 小時，並決定在既有幹線上進行提速試驗，為未來大面積提速進行技術準備。 1995 年至 1996 年，鐵道部先後在滬寧鐵路、京秦鐵路、瀋山鐵路、京廣鐵路等主要幹線上進行了多次大規模提速試驗。隨後，滬寧鐵路「先行號」、京秦鐵路「北戴河號」快速列車也相繼開通，列車最高速度達到 140 公里 / 小時，投入營運後廣受旅客歡迎，這都為中國鐵路進行全面提速提供了依據。

1996 年 9 月 15 日，鐵道部決定自 1997 年 4 月 1 日零點起，京滬、京廣、京哈等主要鐵路幹線上的客運列車將實行全國鐵路第一次大面積提速，並指示大連機車車輛廠立即開發研製用於提速客運的新型內燃機車，要求在 1997 年 4 月 1 日前提供至少 50 台提速機車。面對鐵道部提出繁忙幹線上旅客列車最大編組達 18～20 輛、最高運轉速度 140 公里 / 小時的要求，3,300 馬力的東風 4B 型客運機車已難以勝任。當時鐵道部最初曾打算以比較成熟的東風 4C 型貨運機車為基礎，研製 3,600 馬力的幹線客運柴油機車，經鐵道部機務局和大連機車車輛廠的反覆論證後，最終決定研製 4,000 馬力的東風 4D 型內燃機車，大連機車車輛廠設計部門立即進行機車方案設計。此時距離大提速的實施日期僅餘下不足七個月，機車研製進度十分緊迫。1996 年 10 月 21 日至 22 日，東風 4D 型內燃機車技術設計方案通過了鐵道部的設計審查，隨即開始施工設計和試製。1996 年 11 月 18 日，工廠開始進行首台東風 4D 型提速客運機車的總裝。1996 年 12 月 15 日，東風 4D 型 0001 號機車在大連機車車輛廠落成。

東風 4D 型提速客運機車是在東風 4B 型及東風 4C 型柴油機車的基礎上，結合了東風 6 型內燃機車和東風 10F 型柴油機車的研製經驗和成熟技術，而設計開發而成的交 — 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，裝車功率為 4,000 馬力（2,940 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，牽引馬達採用滾動軸承抱軸半懸掛驅動方式，機車最高速度為 145 公里 / 小時。與東風 4B 型客運機車相比，東風 4D 型提速機車的機車標稱功率提高了 22.2%，每萬噸公里油耗下降了 4.5%，機車大修周期由 80 萬公里延長至 120 萬公里。按機車牽引 20 節大編組旅客列車（牽引重量 1100 噸）計算，在平直路線運轉上起動加速到 120 公里 / 小時需時 15 分鐘 20 秒，最高平衡速度可以達到 132 公里 / 小時，即使在 6‰上坡道的持續運轉速度亦可維持 78 公里 / 小時。

#### 試驗

1996 年 12 月至 1997 年 2 月，東風 4D 型 0001 號提速機車出廠後隨即赴北京，按照鐵道部的安排由鐵道部科學研究院、北京鐵路局、大連機車車輛廠合作對其進行各種性能試驗。1996 年 12 月 25 日至 26 日，該機車分別在京承鐵路北京至洞廟河、京秦鐵路北京至豐潤間進行了小半徑曲線通過性能試驗和高速動力學試驗，試驗結果顯示東風 4D 型提速機車的運轉平穩性、曲線通過性能、制軔性能優良，在京秦鐵路上的最高試驗速度達到 157.7 公里 / 小時。12 月 27 日，機車在北京環形鐵道以及京秦鐵路燕郊至豐潤間進行了機車制軔性能試驗。1997 年 2 月 18 日至 19 日，東風 4D 型 0001 號機車在鐵道部質檢中心內燃機車檢驗站進行了定置牽引試驗。

為了驗證東風 4D 型提速客運機車性能與品質，鐵道部質檢中心並對該型機車及主要部件進行了部級鑑定試驗。1997 年 1 月至 5 月期間，對永濟電機廠製造的牽引發電機和牽引馬達進行了性能鑑定試驗。1997 年 6 月至 8 月期間，在大連機車車輛廠內對 16V240ZJD 型柴油機進行了部級鑑定試驗，包括 UIC 100 小時性能試驗和 ORE 360 小時耐久性試驗。2000 年，鐵道部選定了配屬濟南鐵路局濟南機務段的東風 4D 型 0336 號機車作為運用考核機車，該機車於 1998 年 12 月投入使用，至 2000 年 3 月完成了 30 萬公里運用考核，期間並沒有因機車品質問題造成機破和臨修，且燃油經濟性優異，但由於柴油機拆解檢驗後發現其中一個活塞的鋁裙出現嚴重裂紋，因此鐵道部決定改用配屬哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風 4D 型 0365 號機車作為運用考核機車。該機車於 1999 年 6 月投入運用，至 2000 年 8 月完成了 30 萬公里運用考核，拆解檢驗顯示機車各主要部件狀態良好。

#### 運用

1997 年 3 月 20 日，首批 50 台東風 4D 型提速機車如期交付使用。1997 年 4 月 1 日，中國鐵路第一次大提速全面展開，東風 4D 型內燃機車、東風 11 型柴油機車、韶山 8 型電力機車一起成為這次大提速的三大主力客運機車。至當年年底，大連機車車輛廠已生產出 153 台東風 4D 型提速機車，配屬到北京鐵路局北京機務段、石家莊機務段及天津機務段、上海鐵路局上海機務段及南京機務段、廣州鐵路集團長沙機務段、濟南鐵路局濟南機務段及徐州機務段、鄭州鐵路局鄭州機務段、瀋陽鐵路局瀋陽機務段及山海關機務段、哈爾濱鐵路局三棵樹機務段等客運機務段，首先在京哈鐵路、京廣鐵路、京滬鐵路等幹線投入運用。此後，東風 4D 型提速機車亦成為中國鐵路第二、三次大提速的主型機車之一，並曾經參與隴海鐵路、蘭新鐵路、京廣鐵路等幹線的提速試驗。1998 年 10 月 1 日，中國鐵路再次調整列車運行圖，實施全國鐵路第二次大提速。其中一個焦點便是延長機車交路，當時京廣鐵路武昌至廣州之間的六對快速列車，均由長沙機務段的東風 4D 型提速機車擔當牽引任務，機車交路長達 1064 公里，成為當時全國距離最長的內燃機車交路。為了配合第二次大提速的實施，當年鐵道部向大連機車車輛廠訂購了 190 台東風 4D 型提速機車。1999 年 9 月，時任鐵道部副部長劉志軍、總工程師華茂崑帶領有關部門人員參與蘭新線客車提速試驗，乘坐由東風 4D 型提速機車牽引的試驗列車，在蘭新鐵路張掖至嘉峪關、嘉峪關至疏勒河間進行牽引試驗，期間列車最高時速分別達到 149 公里 / 小時和 153 公里 / 小時，這次提速牽引試驗取得了大量數據，為 2000 年 10 月 1 日的中國鐵路第三次大提速奠定了基礎。

由於東風 4D 型提速客運機車未經長時間運用考核便投入批量生產，機車投入運用初期陸續出現了一些品質問題，當時最主要的故障問題包括鋼頂鋁裙活塞裙部碎裂、車輪踏面剝離及輪箍裂紋、從動齒輪崩裂斷齒、齒輪罩漏油等。據當時的鐵道部副部長劉志軍回憶，「講到品質問題…… 東風 4D，我是一直肯定這個車，我可以講，如果不是我積極肯定這個車，這個車也要夭折，我肯定這個車是因為當時它的速度能上來，19 輛車它能滿足（時速）120～130 公里。但是我到齊齊哈爾去，饑寒交迫呀。車窗外下大雨，裡面下小雨，外面穿的衣服，我的夾克衫衣服淋透了，鞋裡面都是水，就是因為我們的車窗，駕駛室不封閉呀，現在當然東風 4D 整好了。所以講品質問題，我還能講若干若干，我不講輪箍掉了、底盤裂了、連結器斷了，這些都不講，（如果要講）我都能講出時間地點」。為此，大連機車車輛廠對其採取了一系列改良措施，並向各大機務段派出售後服務小組，了解及調查機車運用中發現的種種問題並作出及時處理。針對活塞裙部碎裂的問題，工廠一方面立即改用早已研製成功的鋼頂鐵裙活塞作為應急措施，另一方面同時對鋼頂鋁裙活塞結構重新設計。針對柴油機起動困難問題，改裝帶有起動限油裝置的聯合調節器。為解決司機室漏雨問題，修改了司機室的設計，並在空調器安裝口加一層防雨蓋，以及採用密封膠條改善司機室門的密封和防寒問題。此外，還改用從烏克蘭進口的整體輾鋼車輪以解決組合式車輪的品質問題。經過大連機車車輛廠的努力，使東風 4D 型提速機車的機破率迅速下降，機破件數由 1997 年的每 10 萬公里 0.46 件下降到 1998 年的每 10 萬公里 0.26 件，1999 年第一季度又進一步下降到每 10 萬公里 0.15 件，成為當時三種提速客運機車當中機破率最低的車型。

東風 4D 型提速機車從 1997 年 2 月開始投入批量生產，至 2003 年停產為止累計生產了 571 台，機車編號為 0001～0240、0243～0347、0353～0529、0532～0580。至 2000 年代末，在經歷過多次鐵路大提速以及更多新型客運機車投入運用以後，東風 4D 型提速機車主要配屬上海鐵路局南京東機務段、合肥機務段及徐州機務段、北京鐵路局天津機務段及石家莊機務段、南昌鐵路局南昌機務段、向塘機務段及福州機務段、瀋陽鐵路局瀋陽機務段及通遼機務段、廣州鐵路集團長沙機務段、株洲機務段及龍川機務段、哈爾濱鐵路局三棵樹機務段、濟南鐵路局濟南機務段、武漢鐵路局襄樊北機務段、南寧鐵路局柳州機務段、太原鐵路局太原機務段、呼和浩特鐵路局包頭西機務段、青藏鐵路公司西寧機務段、烏魯木齊鐵路局烏魯木齊機務段及庫爾勒機務段，其中北京鐵路局天津機務段配屬最多，達到 60 輛，主要擔當北京站 - 天津站 - 山海關站，濟南站 - 天津站 - 山海關站，石家莊站 - 天津站 - 山海關站，北京站 - 天津站 - 濟南站的機車交路。2010 年代末，隨著各地的許多鐵路幹線逐步完成電氣化改造、新一代的電力機車大量投入運用，東風 4D 型提速機車亦隨之淡出歷史舞台，部分機車陸續被封存或報廢拆解。2015 年 6 月，哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風 4D 型提速機車全部封存或轉配。2016 年起，北京鐵路局的部分東風 4D 型提速機車被封存於石家莊機務段保定運用車間。2019 年 2 月，上海鐵路局合肥機務段的東風 4D 型提速機車全部中止營運，分別封存於蕪湖東運用車間及淮南西運用車間等地。同年，南京東機務段的東風 4D 型提速機車全部報廢拆解。

自 2018 年起，為了延長東風 4D 型提速機車的使用壽命，並加快淘汰日漸老化的東風 4C 型柴油機車，瀋陽鐵路局改變了部分提速機車的牽引齒輪傳動比，將其改造為最高速度 100 公里 / 小時的東風 4DH 型貨運機車，機車編號不變但車型後綴增加代表貨運型的英文字母「H」（DF4DH），車身塗裝亦由紫紅色改為天藍色。截至 2019 年底，瀋陽鐵路局已有至少 35 台由東風 4D 型提速客運機車改造而成的東風 4DH 型貨運機車，主要配屬蘇家屯機務段、錦州機務段、通遼機務段、吉林機務段和梅河口機務段。

### 貨運型（4000 系）

#### 研製

1998 年 1 月，大連機車車輛廠決定在東風 4D 型提速客運機車的基礎上，開發研製用於幹線貨運的東風 4D 型貨運機車。1998 年 4 月，大連機車車輛廠試製了首兩台貨運型機車（0241、0242），配屬北京鐵路局石家莊機務段進行運用考核，主要擔當石家莊 — 德州 — 濟南西間的貨運牽引任務。1998 年 7 月，鑑於貨運型機車的使用情況良好，陝西省西延鐵路公司亦向大連機車車輛訂購了一台貨運型機車（0348），同年 9 月被命名為「延安號」並投入使用，這也是東風 4D 型機車首次進入地方鐵路市場。1998 年 11 月，經鐵道部批准，大連機車車輛廠開始批量生產東風 4D 型貨運機車，同時啟用 4000 系號段作為貨運機車的編號。2000 年 11 月，鐵道部產品品質監督檢驗中心選取了配屬豐臺機務段的東風 4D 型 4017 號機車，於北京環形鐵道進行部級鑑定牽引性能試驗，試驗計畫包括最大起動牽引力、牽引運轉性能、電阻制軔性能、司機室噪聲測量等，試驗結果顯示機車各項性能指標均符合設計要求。

#### 特點

貨運型機車與提速客運型機車車主要結構基本相同，主要零部件均能通用互換。根據幹線貨運的需要，貨運型機車在提速客運型機車的基礎上作出了一些改動，包括重新設計了牽引齒輪箱，將牽引齒輪齒數比由 68：24 改為 63：14，最高運轉速度調整為 100 公里 / 小時，機車起動牽引力及持續牽引力分別提升到 480 千牛頓、341 千牛頓；轉向架取消了抗蛇行減振器；加裝機車重聯裝置；牽引馬達的磁場削弱率由 66% 改為 60%，以擴展機車恆功率速度範圍。與東風 4B 型、東風 4C 型貨運機車相比，東風 4D 型貨運機車的牽引性能有較大提高，柴油機裝車功率分別比東風 4B 型、東風 4C 型貨運機車高約 20%、10%，起動牽引力分別提高了 9.88% 和 11.1%；燃油消耗率相對較低，萬噸公里油耗比東風 4C 型機車降低了 4.5%。此外，東風 4D 型貨運機車可在一級磁場削弱的條件下，在整個運轉速度範圍（24.5～100 公里 / 小時）內實現恆功率牽引。當東風 4D 型貨運機車牽引 4000 噸列車時，在平直道上的平衡速度可達 80 公里 / 小時，在 6‰坡道上的持續運轉速度亦不低於 28 公里 / 小時。

有別於提速客運型機車採用奶黃色搭配紫紅色的車身塗裝，貨運型機車一般採用上半部奶黃色、下半部天藍色的塗裝，由於這種塗裝形似倒過來的烏克蘭國旗，所以中國的鐵路愛好者常對這種貨運型機車暱稱為「烏克蘭」。此外，部分地方鐵路用戶的機車會採用各自的企業塗裝，例如金溫鐵路、天津南環鐵路、巴新鐵路等。

#### 運用

東風 4D 型貨運機車從 1998 年 11 月起投入批量生產，截至 2019 年底大連機車車輛公司累計生產了 401 台，機車編號為 0241、0242、0348、1893、4001～4033、4036～4056、4063～4073、4078～4079、4082～4090、4093～4166、4170~4416。其中，東風 4D 型 4179 號機車是大連機車車輛公司自生產內燃機車以來的第 6000 台機車，於 2004 年 10 月交付內蒙古集通鐵路公司。從 2003 年下半年生產的 4094 號機車起，按鐵道部規定改為採用標準化司機室。按工廠與鐵道部商定的 2003 年第一批產品議標價格，當時東風 4D 型貨運機車的價格為每台 575.7 萬元人民幣，如採用規範化司機室另加價 9.84 萬元，如採用整體鑄造機體的 16V240ZJF 型柴油機另加價 3 萬元。中國國家鐵路方面，東風 4D 型貨運機車主要配屬北京鐵路局、南寧鐵路局、上海鐵路局、南昌鐵路局、烏魯木齊鐵路局。

北京鐵路局豐臺機務段於 1999 年配屬首批東風 4D 型貨運機車，並從石家莊機務段調入最早生產的兩台原型車（0241、0242）；同時，原來配屬豐臺機務段的 ND5 型柴油機車亦逐步調往上海、瀋陽、濟南機務段。豐臺機務段的東風 4D 型貨運機車主要擔當京山鐵路豐臺西至南倉的 5000 噸重載貨物列車，以及京原鐵路豐臺西至靈丘、京九鐵路豐臺西至聊城北的貨物列車牽引任務。2010 年代初，隨著京九鐵路北段完成電氣化改造，豐臺機務段大量配屬 HXD3B 型電力機車，並開始將 HXN5 型柴油機車投入京原鐵路運用，豐臺機務段於 2011 年調出 23 台東風 4D 型貨運機車，其中 15 台（4012～4017、4019、4021～4028、4030）轉配南寧鐵路局柳州機務段，其餘則轉配石家莊電力機務段，擔當石家莊西至濟南西的貨物列車。2015 年至 2016 年，中國鐵路總公司多次下達機調命令，分批將南寧鐵路局南寧機務段的 37 台東風 4D 型貨運機車轉配屬北京鐵路局，其中 33 台機車配屬給懷柔北機務段（4120~4126、4135~4148、4157~4159、4204~4215），以淘汰該段部分車況欠佳的東風 4 型、東風 4B 型、東風 4C 型柴油機車，另外 4 台機車則配屬給石家莊電力機務段（4006、4040、4050、4051）。懷柔北機務段的東風 4D 型貨運機車分別配屬雙橋、承德運用車間，主要負責京通鐵路、京承鐵路、錦承鐵路、承隆鐵路的客貨運列車牽引，以及北京地區鐵路樞紐內的小運轉及客車空車回送；為了便於牽引雙管供風的旅客列車，該段配屬的東風 4D 型貨運機車還加裝了總風管。截至 2018 年末，北京鐵路局配屬 58 台東風 4D 型貨運機車，其中懷柔北機務段 33 台、石家莊電力機務段 17 台、豐臺機務段 8 台。

柳州鐵路局柳州機務段於 2003 年配屬首批 14 台東風 4D 型貨運機車，同時還配屬了 21 台東風 4D 型自導式轉向架機車（下述），投入焦柳鐵路柳州南至懷化南區段運用。至 2006 年末，柳州鐵路局配屬 44 台東風 4D 型貨運機車（包括 21 台採用自導式轉向架的東風 4D 型 7000 系機車）。2011 年，柳州機務段接收了 15 台從北京鐵路局豐臺機務段轉配的東風 4D 型貨運機車。2012 年 10 月，根據鐵道部召開的機車調配協調會議結果，烏魯木齊鐵路局庫爾勒機務段的 25 台東風 4D 型貨運機車（4001～4010、4038～4052）全部轉配屬柳州機務段。2012 年，南寧鐵路局（柳州鐵路局已於 2007 年 11 月更名為南寧鐵路局）配屬 75 台東風 4D 型貨運機車（包括 21 台採用自導式轉向架的東風 4D 型 7000 系機車），運用範圍遍及焦柳鐵路柳州南至懷化南、湘桂鐵路永州至柳州南、柳州南至南寧南、黎湛鐵路黎塘至湛江等區段。2013 年，為配合湘桂鐵路擴能改造工程完成，柳州機務段開始配屬 HXD3C 型電力機車，並將原配屬該段的東風 4B 型、東風 4C 型、東風 4D 型貨運機車轉配給南寧機務段。2015 年 7 月，隨著湘桂鐵路柳州至南寧區段完成電氣化改造，原配屬南寧機務段的韶山 7 型電力機車被調撥到柳州機務段，擔當湘桂鐵路柳南段的貨物列車牽引任務。2015 年至 2016 年間，南寧鐵路局南寧機務段根據中國鐵路總公司的指示，將 37 台東風 4D 型貨運機車轉配屬北京鐵路局懷柔北機務段及石家莊電力機務段。2017 年，南寧機務段餘下的所有東風 4D 型貨運機車集中轉配柳州機務段。截至 2018 年末，南寧鐵路局柳州機務段配屬 38 台東風 4D 型貨運機車，主要用於牽引湘桂鐵路柳州南至桂林西間的貨物列車。

上海鐵路局於 2004 年至 2005 年間訂購了 20 台東風 4D 型貨運機車（4188～4197、4217～4226），配屬蕪湖機務段並投入華東第二通道運用，主要用於牽引寧銅鐵路及淮南鐵路的 4000 噸貨物列車。2006 年 3 月，上海鐵路局調整管內運輸生產力布局，蕪湖機務段與合肥機務段合併為合肥機務段。2007 年，隨著合肥機務段和阜陽機務段開始配屬大批 ND5 型柴油機車，這批東風 4D 型貨運機車被調往上海機務段，用於牽引滬寧鐵路及滬杭鐵路的摘掛貨物列車，以及上海鐵路樞紐內鐵路支線包括南何支線、北楊支線等的調車及小運轉任務。2011 年，上海機務段將 20 台東風 4D 型貨運機車調入杭州機務段，而杭州機務段則以一批東風 4B 型貨運機車與之交換。杭州機務段的東風 4D 型貨運機車主要擔當宣杭鐵路、蕭甬鐵路及北侖支線的貨運任務。

南昌鐵路局贛州機務段於 2004 年配屬首批 12 台東風 4D 型貨運機車，擔當京九鐵路吉安至贛州東間，以及漳龍鐵路、贛龍鐵路的貨物列車牽引任務。2006 年 3 月，鷹潭、贛州機務段被撤銷，兩個機務段整體併入向塘機務段。截至 2018 年末，南昌鐵路局向塘機務段配屬 36 台東風 4D 型貨運機車。

烏魯木齊鐵路局南疆鐵路臨管處魚兒溝機務段於 1998 年開始配屬東風 4D 型貨運機車，擔當南疆鐵路貨物列車的牽引及補機任務，第一批 10 台機車（4001～4010）於 1998 年交付，第二批 15 台機車（4038～4052）於 1999 年交付，至 2000 年底配屬了 25 台該型機車。2004 年 11 月，烏魯木齊鐵路局實施生產力布局調整，撤銷魚兒溝機務段並將其劃歸庫爾勒機務段，設庫爾勒機務段魚兒溝機務分段。同時，庫爾勒機務段並被指定為烏魯木齊鐵路局的東風 4D 型機車中級檢修基地。2005 年 3 月，鐵道部宣布裁撤鐵路分局建制，烏魯木齊鐵路局撤銷所屬的烏魯木齊鐵路分局、哈密鐵路分局、南疆鐵路臨管處、北疆鐵路公司，開始實行鐵路局直接管理站段的管理體制；同年，庫爾勒機務段魚兒溝機務分段更名為庫爾勒機務段魚兒溝整備車間。2010 年 12 月起，庫爾勒機務段開始在南疆鐵路使用 HXN5 型柴油機車。2012 年 10 月，庫爾勒機務段的東風 4D 型貨運機車全部被調往南寧鐵路局柳州機務段。

地方鐵路及工礦企業方面，東風 4D 型貨運機車的主要用戶包括內蒙古集通鐵路公司、浙江金溫鐵道開發公司、廣西沿海鐵路公司、西延鐵路公司、泉州鐵路公司、朔黃鐵路公司、巴新鐵路公司、寧夏寧東鐵路公司、河北沙蔚鐵路、平谷地方鐵路、雙鴨山礦業集團、淮南礦業集團、淮北礦業集團、雲南天達化工實業、冀中能源峰峰集團、大屯煤電徐沛鐵路、中鐵十六局集團等。2006 年，內蒙古集通鐵路公司向大連機車車輛公司訂購的 8 台東風 4D 型貨運機車（4245～4252），根據集通鐵路公司的要求採用了 25 噸軸重，通過在車體中部側梁兩側加裝壓鐵來提高粘著重量及牽引力。2013 年起，大連機車車輛公司又先後為雲南天達化工實業（4320、4348）、山東能源棗莊礦業（4350、4399）、巴新鐵路公司（4351～4354）、南京揚子石化（4397）、中國石油華北石化（4409～4410）等用戶製造了多台 25 噸軸重的東風 4D 型貨運機車。2018 年，秦皇島旅遊控股集團公司向中車大連機車車輛公司訂購了一台東風 4D 型 4408 號機車，但按牽引齒輪傳動比而言該機車實際上為客運型機車，最大運用速度為 145 公里 / 小時，該機車專門用於牽引秦皇島「秦旅山海號」觀光旅遊列車，因整個車身採用堇紫色塗裝而被暱稱為「紫羅蘭」。

### 准高速客運型（3000 系）

#### 研製及試驗

1998 年，為滿足中國鐵路對準高速客運柴油機車的需求，大連機車車輛廠與西南交通大學等單位合作，在東風 4D 型提速客運機車的牽引馬達半懸掛轉向架的基礎上，開始研製牽引馬達全懸掛的准高速機車轉向架。同年 7 月，准高速機車轉向架的技術方案通過了廠內設計評審會議，並於同年 10 月完成了施工設計。1999 年 3 月，工廠製造出第一台全懸掛轉向架，並進入大連內燃機車研究所定置台進行台架試驗。與此同時，為了準備將於 2000 年進行的全國鐵路第三次大面積提速，鐵道部正式向大連機車車輛廠下達了研製任務，要求開發裝用全懸掛轉向架、最高運轉速度為 170 公里 / 小時的東風 4D 型准高速客運機車。1999 年 5 月，准高速客運型機車設計方案通過了鐵道部的技術設計審查，隨即開始施工設計和試製。1999 年 10 月 13 日，首台東風 4D 型准高速客運機車（3001）在大連機車車輛廠竣工，經過廠內測試和路線試運轉後隨即赴北京。

1999 年 10 月 20 日至 30 日，東風 4D 型 3001 號機車在北京環形鐵道進行了最大起動牽引力、牽引特性、電阻制軔等試驗，牽引試驗過程中利用了兩台東風 11 型柴油機車的電阻制軔調節作為被試驗機車的牽引負荷，對 16V240ZJE 型柴油機進行了 4,500 馬力（3,310 千瓦）和 4,000 馬力（2,940 千瓦）兩種功率狀況下的測試，隨後又在瀋山鐵路上進行了單機緊急緊軔距離試驗，期間最高試驗速度達到 190.8 公里 / 小時。1999 年 11 月初，鐵道部產品品質監督檢驗中心在瀋山鐵路和遼溪鐵路上，對東風 4D 型 3001 號機車進行了動力學性能試驗，測試機車的運轉安全性、平穩性及主要部件的動酬載特性。1999 年 11 月 5 日起，東風 4D 型 3001 號機車配屬瀋陽鐵路局瀋陽機務段投入運用考核，用於牽引瀋陽至大連間的「遼東半島號」快速列車，每天往返一次走行近 800 公里。2000 年 2 月 18 日，東風 4D 型 3002 號機車同樣配屬瀋陽機務段投入運用考核。2000 年 6 月，鐵科院機車車輛研究所對準高速全懸掛轉向架構架進行靜強度試驗和疲勞強度試驗，試驗結果均符合設計要求。至 2000 年 11 月，東風 4D 型 3001 號機車已行走了 28 萬公里；同年 12 月，該機車在山海關機務段進行中級檢修，對轉向架全面解體檢查，並將轉向架主要零部件運返工廠進行檢測和探傷。2001 年 4 月，東風 4D 系列機車（包括提速客運型、貨運型、准高速客運型）通過鐵道部科技成果鑑定。2003 年，東風 4D 系列機車獲國家科技進步二等獎。

#### 特點

首兩台准高速客運機車（3001、3002）試驗裝用由大連機車車輛廠與英國里卡多公司進行技術合作和研製開發的 16V240ZJE 型柴油機，裝車功率提高到 4,500 馬力（3,310 千瓦）；但由於 16V240ZJE 型柴油機耗油量相對較高，且機車冷卻能力不足，因此從 2000 年起生產東風 4D 型 3003 號機車開始，恢復使用與提速客運型機車相同的 16V240ZJD 型柴油機，裝車功率下降至 4,000 馬力（2,940 千瓦），而東風 4D 型 3001 號及 3002 號機車後來返廠大修時亦換裝了 D 型柴油機。牽引馬達驅動裝置方面，有別於提速客運型機車的滾動軸承抱軸半懸掛結構，准高速客運型機車採用了牽引馬達架懸的雙側六連杆萬向節空心軸驅動裝置，改善了高速行駛時的動力學性能以及對鋼軌的衝擊，並改為使用與東風 11 型機車相同的 ZD106 型牽引馬達，牽引齒輪傳動比改為 76：29，最高運轉速度為 170 公里 / 小時。

除此之外，准高速客運型和提速客運型機車在技術和結構上的主要區別還包括：准高速轉向架的二次懸吊使用高柔度螺旋圓簧和垂向油壓減震器，代替了半懸掛轉向架的旁承橡膠堆；由於轉向架固定軸距及構架長度延長，故油箱容量亦由 9000 升減少至 6500 升。基礎制軔裝置採用了單側單閘瓦的單元制軔裝置，取代了提速型機車的單側單閘瓦槓桿制軔方式，停車制軔形式亦由手制軔改為彈簧儲能制軔。准高速型機車改為使用 JZ-7 型電氣指令式空氣軔機機，以配合 25Z 型准高速客車及 25K 型提速客車的電氣指令式空氣軔機裝置。電器櫃和主整流櫃的冷卻方式方面，提速型機車使用開放式自通風，而准高速型機車則使用全封閉式強迫通風冷卻。另外，准高速型機車還增加了原提速型機車沒有的多機重聯操縱系統和顯示重聯機車資訊的儀表、號誌機系統和通訊裝置。

與提速型機車相比，東風 4D 型准高速客運機車的車身塗裝仍然採用紫紅色和奶黃色作為主色，但在車身兩側前後端下部的紫紅色底色加上了三道奶黃色線條，而車身兩側中部的紫紅色部分亦移至腰線以上，使其塗裝方案與日本國有鐵道特急色巧合地相似。

#### 運用

東風 4D 型准高速客運機車自 2000 年 5 月起投入批量生產，至 2013 年停產為止大連機車車輛公司累計生產了 340 台，機車編號為 3001～3340。其中，2000 年交付 60 台，2001 年交付 99 台，2002 年交付 111 台，2003 年交付 40 台，2004 年交付 12 台，2007 年交付 11 台，2012 年交付 7 台。從 2003 年下半年生產的 3213 號機車起，按鐵道部規定改為採用標準化司機室。按工廠與鐵道部商定的 2003 年第一批產品議標價格，當時東風 4D 型准高速客運機車的價格為每台 748.66 萬元人民幣，如採用規範化司機室另加價 9.84 萬元。東風 4D 型准高速客運機車配屬哈爾濱鐵路局、瀋陽鐵路局、呼和浩特鐵路局、北京鐵路局、上海鐵路局、南昌鐵路局、南寧鐵路局、鄭州鐵路局、武漢鐵路局、青藏鐵路公司以及內蒙古集通鐵路公司。2010 年代末，隨著在中國各地的許多鐵路幹線逐步完成電氣化改造、新一代的和諧型大功率電力機車大量投入運用，東風 4D 型准高速客運機車的運用範圍亦不斷縮小。部分機車被改為用於牽引各地鐵路新線正式開通前的聯調聯試檢測列車，以及作為分布在高速鐵路沿線的應急熱備內燃機車。

哈爾濱鐵路局三棵樹機務段於 2000 年配屬首批 11 台東風 4D 型准高速機車（3016~3021、3030～3034），2001 年增配 10 台（3086~3095），2002 年增配 25 台（3160~3163、3198~3203、3232~3239、3245~3251），曾經被廣泛用於牽引京哈鐵路、濱洲鐵路、濱綏鐵路、拉濱鐵路、濱北鐵路等方向的旅客列車。2003 年至 2004 年，哈爾濱鐵路局增加 22 台東風 4D 型准高速機車，其中 17 台分配到三棵樹機務段（3296~3303、3311~3319），其餘 5 台配屬齊齊哈爾機務段（3306~3307、3320~3322）。2010 年起，三棵樹機務段陸續接收了不少從北京、上海、濟南、武漢、鄭州等鐵路局轉配的東風 4D 型提速機車和准高速機車。2015 年，隨著三棵樹機務段配屬了 50 台從北京、武漢、南昌等鐵路局轉配的東風 11 型柴油機車，三棵樹機務段將部分東風 4D 型准高速機車調撥到佳木斯機務段，擔當佳富鐵路、圖佳鐵路、綏佳鐵路、平齊鐵路等非電氣化鐵路的旅客列車牽引任務。2018 年起，由於濱洲鐵路完成電氣化改造後三棵樹機務段增配電力機車，三棵樹機務段的部分東風 11 型柴油機車轉配佳木斯機務段，哈爾濱局集團公司開始將部分車況較差的東風 4D 型機車報廢或封存於穆稜，並有少部分機車被轉配到牡丹江機務段。

瀋陽鐵路局是最早使用東風 4D 型准高速機車的鐵路局，首兩台原型車（3001~3002）於 1999 年 11 月配屬瀋陽機務段進行運用考核。2001 年，瀋陽機務段增配 8 台東風 4D 型准高速機車（3096~3103）。瀋陽機務段的東風 4D 型准高速機車初期主要用於牽引瀋山鐵路及瀋大鐵路的旅客列車，該兩線完成電氣化改造後，改為投入瀋丹鐵路、瀋吉鐵路、營口鐵路等地運用。2006 年，為配合青藏鐵路全線開通，瀋陽機務段將東風 4D 型 3001 號、3096 號、3098 號機車調撥給青藏鐵路公司西寧機務段。2010 年起，瀋陽鐵路局陸續接收了部分從南昌鐵路局、上海鐵路局轉配的東風 4D 型准高速機車，分配給瀋陽機務段、錦州機務段使用，並投入錦承鐵路、新義鐵路、葉赤鐵路使用。2016 年，瀋陽機務段的東風 4D 型 3283 號機車改用了紅色車身配黃色腰帶的特殊塗裝，專門用於牽引中國鐵路瀋陽局集團的「共產黨員號」黨員流動課堂列車，替換同樣採用特殊塗裝的東風 4B 型 2490 號機車。2020 年 9 月，東風 4D 型 3283 號機車恢復原本的塗裝。2020 年 8 月，錦阜高鐵路擴能改造及新義鐵路電氣化改造完成，錦州機務段派出兩台東風 4D 型准高速機車用於牽引電車線熱滑試驗車。

呼和浩特鐵路局呼和浩特機務段於 2001 年配屬首批 7 台東風 4D 型准高速機車（3104~3106、3156~3159），擔當京包鐵路包頭至大同之間的客運交路。2002 年，呼和浩特機務段繼續增配了 19 台東風 4D 型准高速機車（3164~3172、3207~3213、3258~3260）。2007 年，呼和浩特鐵路局實施運輸站段管理體制改革、撤銷呼和浩特機務段後，這些機車分別配屬集寧機務段及包頭西機務段，主要用於牽引京包鐵路、包蘭鐵路、包白鐵路、集二鐵路、臨策鐵路的旅客列車，亦包括了 K3/4 次國際聯運列車在集寧南至二連之間的牽引任務。2012 年至 2015 年，集寧機務段曾派出 3 台東風 4D 型准高速機車（3207～3209）入助太原鐵路局太原機務段，用於牽引南同蒲鐵路的客運列車。2013 年起，隨著集寧機務段開始配屬韶山 9 型電力機車，東風 4D 型准高速機車逐漸退出了京包線特快列車交路。2019 年 5 月，集寧機務段的東風 4D 型 3207 號及 3208 號機車參與了呼張客運專線聯調聯試。

北京鐵路局自 2000 年起開始配屬東風 4D 型准高速機車，並曾經是東風 4D 型准高速機車的最大用戶，截至 2004 年末共配屬該型機車 98 台，其中天津機務段 83 台、保定機務段 7 台、邯鄲機務段 6 台、北京西機務段 2 台，主要用於牽引京山鐵路（北京 — 天津 — 山海關）、京滬鐵路（北京 — 天津 — 徐州）、京秦鐵路（北京 — 秦皇島）、津霸鐵路（天津 — 霸州）、京九鐵路（北京西 — 霸州 — 聊城）的客運列車。2005 年，北京鐵路局實施生產力布局調整後，北京鐵路局的東風 4D 型准高速機車全部配屬北京機務段，分屬北京西、天津運用車間。2010 年，部分准高速型機車調入石家莊電力機務段。2013 年，由於北京機務段向天津機務段（天津機務段於 2011 年 11 月重新成立）轉配部分東風 11 型柴油機車，同時天津機務段開始支配運用 HXD3C 型電力機車，因此天津機務段又向唐山機務段、石家莊電力機務段調出了部分東風 4D 型准高速機車。2014 年 7 月，北京鐵路局開通營運連接京津冀城市群的京津冀鐵路快運專列，並由天津機務段的東風 4D 型准高速機車牽引。2015 年 4 月，天津至薊州的津薊鐵路市郊客運列車正式通車，使用天津機務段天津北運用車間的東風 4D 型准高速機車牽引。截至 2016 年末，北京鐵路局配屬東風 4D 型准高速機車 40 台，分別配屬天津機務段、北京機務段、石家莊電力機務段。2018 年起，天津機務段開始封存部分車況欠佳的准高速內燃機車。2019 年 10 月，天津機務段的兩台東風 4D 型准高速機車參與了京張城際鐵路通車前的聯調聯試。2020 年 7 月，天津機務段的兩台東風 4D 型准高速機車轉配屬石家莊電力機務段陽泉運用車間，參與陽大鐵路（陽泉城際鐵路）通車前的聯調聯試。

濟南鐵路局於 2001 年配屬首批 7 台東風 4D 型准高速機車，其中 4 台分配到濟南機務段（3116~3118、3120），3 台分配到徐州機務段（3119、3154、3155），投入京滬鐵路（濟南 — 徐州 — 蚌埠）運用。2002 年，濟南機務段增配 1 台機車（3244），徐州機務段增配 4 台機車（3240~3243）。至同年底，濟南鐵路局共配屬 12 台該型機車，主要擔當京滬鐵路、石德鐵路、膠濟鐵路、藍煙鐵路、兗石鐵路的客運牽引任務。2006 年，為配合青藏鐵路全線通車，濟南機務段將 4 台東風 4D 型准高速客運機車（3116～3119）調撥給青藏鐵路公司西寧機務段。2010 年 10 月起，濟南機務段開始配屬 HXD3C 型電力機車。此後，濟南機務段的東風 4D 型准高速客運機車陸續轉配哈爾濱鐵路局。

鄭州鐵路局鄭州機務段於 2000 年配屬首台東風 4D 型准高速客運機車（0060），隨後又於分別 2002 年增加 21 台（3178~3187、3221~3231）、2003 年增加 10 台（3271~3280），曾長期擔當鄭州至徐州、蚌埠、阜陽間的旅客列車牽引任務。2006 年，京滬鐵路及隴海鐵路鄭州至徐州段完成電氣化改造後，鄭州機務段增配韶山 7E 型電力機車擔當鄭州至上海的客運機車長交路。此後，隨著鄭州機務段先後增配 HXD3 型、HXD3C 型電力機車，該段配屬的東風 4D 型准高速客運機車亦逐步調往武漢鐵路局、哈爾濱鐵路局和南寧鐵路局。2012 年 7 月，鄭州機務段的東風 4D 型准高速客運機車全部調出。

武漢鐵路局武昌南機務段於 2007 年起接收了部分從鄭州鐵路局鄭州機務段轉配的東風 4D 型准高速客運機車，主要用於牽引武九鐵路及京九鐵路方向（武昌（漢口）— 九江 — 南昌）的旅客列車。2009 年，武昌南機務段向襄樊北機務段調出東風 4D 型准高速客運機車，擔當焦柳鐵路和鴉宜鐵路（襄樊 — 宜昌、宜昌 — 石門縣北）的客運牽引任務。截至 2009 年末，襄樊北機務段配屬 8 台東風 4D 型准高速客運機車（3060、3178、3180、3182、3184、3275、3276、3277）。隨著焦柳鐵路洛陽至張家界段完成電氣化改造，襄陽機務段（襄樊北機務段於 2011 年 6 月改稱襄陽機務段）開始支配運用江岸機務段的 HXD3C 型電力機車。2014 年，襄陽機務段的東風 4D 型准高速客運機車全部轉配哈爾濱鐵路局三棵樹機務段。

上海鐵路局上海機務段、杭州機務段、南京（南京東）機務段、合肥機務段、阜陽機務段均曾經配屬東風 4D 型准高速客運機車。2000 年，阜陽機務段開始配屬首批 15 台機車（3035~3042、3053~3059），擔當京九鐵路聊城至阜陽之間的旅客列車牽引任務。2001 年，上海機務段配屬 4 台東風 4D 型准高速客運機車（3071～3074），投入滬寧鐵路並用來牽引滬寧 ICE；同年，另外 12 台機車（3075~3080、3141~3146）交付杭州機務段，投入滬杭鐵路、浙贛鐵路使用。2002 年，上海鐵路局繼續增配東風 4D 型准高速客運機車，其中杭州機務段增加 32 台（3189~3197、3204~3206、3214~3320、3252~3257、3264~3270），上海機務段增加 1 台（3188）。2003 年，上海鐵路局增配 10 台東風 4D 型准高速機車，分配到杭州機務段（3281~3285）、南京機務段（3306~3307）、合肥機務段（3308~3310）；同時，阜陽機務段接收戚墅堰機車車輛廠新造的東風 11 型柴油機車，替換下來的東風 4D 型准高速客運機車轉配屬上海機務段，同時並將上海機務段的東風 4D 型提速客運機車轉配屬杭州機務段及南京機務段。當時，上海機務段的東風 4D 型准高速客運機車主要用於上海 — 南京 — 蚌埠、上海 — 杭州 — 金華西之間的機車交路。2004 年，中國鐵路實施第五次大面積提速後，上海機務段的所有東風 4D 型准高速客運機車分別轉配屬南京機務段、杭州機務段及合肥機務段，擔當滬杭鐵路、浙贛鐵路、蕭甬鐵路、寧銅鐵路、皖贛鐵路、宣杭鐵路、淮南鐵路、阜淮鐵路、水蚌鐵路等線的客運任務。當時，上海鐵路局共配屬 74 台東風 4D 型准高速客運機車，其中杭州機務段 48 台、南京機務段 10 台、合肥機務段 16 台。2010 年起，隨著上海鐵路局不斷增配各種型號的電力機車，部分東風 4D 型准高速客運機車被調撥給南寧鐵路局、瀋陽鐵路局、哈爾濱鐵路局及烏魯木齊鐵路局。2017 年，隨著阜淮鐵路和淮南鐵路完成電氣化改造，合肥機務段增配 HXD3C 型電力機車和東風 11 型柴油機車，東風 4D 型准高速客運機車運用範圍進一步縮小，部分狀況欠佳的機車開始被封存。同年，南京東機務段和杭州機務段的東風 4D 型准高速客運機車全部調出。2019 年 2 月，皖贛鐵路蕪湖至宣城段和宣杭鐵路完成電氣化改造，合肥機務段的東風 4D 型機車退出合肥 — 蕪湖 — 杭州的圖定客運交路，部分機車分別被封存於蕪湖東運用車間及淮南西運用車間等地。2020 年 5 月，部分封存機車重新啟用並調撥到呼和浩特局集團公司和成都局集團公司。

南昌鐵路局南昌機務段、向塘機務段、鷹潭機務段均配屬或曾經配屬東風 4D 型准高速客運機車。2000 年，南昌機務段配屬首批 10 台東風 4D 型准高速客運機車（3043~3052），擔當京九鐵路阜陽 — 南昌 — 贛州之間的客運交路。2001 年，為配合全國鐵路第四次大提速的實施，南昌機務段增配了多達 35 台東風 4D 型准高速客運機車（3061~3070、3081~3085、3121~3140），投入京九鐵路和浙贛鐵路運用，擔當南昌至株洲、金華西、龍川間的客運牽引任務，同時並淘汰了該段的所有 ND2 型柴油機車。2003 年至 2004 年，南昌機務段繼續增配了 8 台機車（3261~3263、3286~3290）。至 2004 年底，南昌機務段配屬共 53 台東風 4D 型准高速客運機車。2006 年 6 月，為配合青藏鐵路全線開通，南昌機務段將東風 4D 型 3125 號及 3139 號機車調撥給青藏鐵路公司西寧機務段。2007 年中國鐵路第六次大提速後，南昌機務段的東風 4D 型准高速機車交路進一步延長，以南昌為中心、東至上海、西至株洲、北至阜陽、南至深圳均可見其蹤影。2013 年至 2014 年間，隨著南昌機務段增配 HXD1D、HXD3D 型電力機車，南昌機務段逐步向向塘機務段和鷹潭機務段（鷹潭機務段於 2011 年重新成立）調出東風 4D 型准高速客運機車，另外亦有部分機車轉配屬成都鐵路局用於新線開通前的聯調聯試。至 2014 年底，南昌機務段的東風 4D 型准高速客運機車已全部調走。向塘機務段及鷹潭機務段的東風 4D 型准高速客運機車，主要用於牽引滬昆鐵路（株洲 — 向塘 — 鷹潭 — 金華西 — 上海南）、京九鐵路（向塘 — 贛州）、皖贛鐵路及寧蕪鐵路（鷹潭 — 績溪縣 — 南京）的旅客列車。2018 年起，向塘機務段開始利用東風 4D 型准高速機車牽引小運轉貨物列車，鷹潭機務段也將部分狀況較差的東風 4D 型機車封存於景德鎮運用車間。

南寧鐵路局（原柳州鐵路局）於 2001 年起配屬東風 4D 型准高速客運機車。2001 年，首批 5 台機車（3107～3111）配屬柳州機務段，擔當湘桂鐵路的特快旅客列車牽引任務。2002 年至 2003 年，按照柳州鐵路局「增噸、壓點、加密、提速」的方針，為桂林機務段配屬了 10 台東風 4D 型准高速客運機車（3173～3177、3291～3295）。2005 年 4 月，桂林機務段合併到柳州機務段，原擔當交路改由柳州機務段擔當。自此，柳州機務段的東風 4D 型准高速機車主要擔當湘桂鐵路衡陽 — 柳州 — 南寧、黎湛鐵路柳州 — 玉林 — 湛江之間的客運交路。2010 年起，焦柳鐵路柳州至懷化、益湛鐵路永州至玉林間的部分客運列車亦開始使用東風 4D 型機車牽引。2011 年至 2012 年，南寧鐵路局從鄭州鐵路局和上海鐵路局調入東風 4D 型准高速機車。2016 年，柳州機務段的部分東風 4D 型機車轉配南寧機務段，將其投入南憑鐵路（湘桂鐵路南寧至憑祥段）運用，並開始擔當 T8701/8702 次中越國際聯運列車在南寧至同登之間的牽引任務，而置換出來的東風 4B 型機車則調整至湘桂鐵路北段運用。2019 年 2 月，朝鮮國務委員長金正恩與美國總統唐納・川普在越南舉行第二次朝美首腦峰會，金正恩乘坐的專列取道中國前往越南河內；2 月 26 日上午，金正恩專列由南寧機務段的東風 4D 型 3058 號機車牽引，經南憑鐵路從南寧抵達越南邊境城市同登車站。

成都鐵路局為滿足高鐵新線開通前的檢測需要，於 2013 年起配屬東風 4D 型准高速客運機車。2013 年，成都機務段和貴陽機務段接收了部分從南寧鐵路局柳州機務段轉配的東風 4D 型准高速客運機車，主要用於在高速鐵路開通前牽引檢測列車進行時速 160 公里以下的各種試驗。2014 年 6 月，因應川渝貴三省市之間的多條鐵路即將建成，南昌鐵路局南昌機務段向重慶機務段轉配了 7 台東風 4D 型准高速客運機車。2013 年至 2021 年，成都鐵路局的東風 4D 型准高速客運機車先後參與了渝利鐵路、重慶樞紐貨車外繞線、貴開城際鐵路、貴廣客運專線、成綿樂客運專線、成渝客運專線、渝萬城際鐵路、長昆客運專線、蘭渝鐵路、西成客運專線、渝貴鐵路、成雅鐵路、成蒲鐵路、成貴客運專線、安六高速鐵路、綿瀘高速鐵路內自瀘段的聯調聯試。此外，成都機務段於 2017 年與武漢征原電氣公司合作對東風 4D 型 3137 號機車進行了 DC600V 機車直供電改造，使機車能夠向旅客列車直接提供單路 600V 直流電源；機車以直供電整流櫃和牽引整流櫃代替了原來的矽整流裝置，兩者並聯在牽引發電機的輸出端，通過 PID 閉環調節方式控制閘流體整流橋電路，並以 ZY2000 微電腦控制系統代替了勵磁調節裝置，牽引功率可按列車供電輸出功率自動轉移，最大供電功率為 400 千瓦。

烏魯木齊鐵路局於 2000 年起配屬東風 4D 型准高速客運機車，當年首批 3 台機車配屬哈密鐵路分局柳園機務段（3013~3015），至 2001 年又再度增配 2 台機車（3152~3153），與東風 11 型柴油機車（高原型）共同擔當蘭新鐵路哈密 — 柳園 — 嘉峪關間的提速旅客列車牽引任務。2004 年，根據鐵道部生產力布局調整指導意見，烏魯木齊鐵路局將柳園機務段劃歸哈密機務段，設哈密機務段柳園機務分段。2006 年 2 月，隨著生產力布局調整的進一步實施，烏魯木齊鐵路局撤銷哈密機務段，將其整體併入烏魯木齊機務段，烏魯木齊鐵路局的東風 4D 型准高速機車均配屬於烏魯木齊機務段。北疆鐵路和蘭新鐵路全線分別於 2011 年和 2012 年完成電氣化後，烏魯木齊鐵路局的東風 4D 型機車主要用於奎北鐵路（奎屯 — 阿勒泰）、南疆鐵路（吐魯番 — 喀什）、喀和鐵路（喀什 — 和田），亦有少數東風 4D 型准高速客運機車轉配給庫爾勒機務段。2015 年，南疆鐵路吐魯番至庫爾勒第二雙線開通後，東風 4D 型機車的運用範圍進一步收縮。2018 年，魚焉鐵路（老南疆鐵路天山段）恢復開行庫爾勒至和靜的快速旅客列車，使用烏魯木齊機務段的東風 4D 型准高速機車牽引。

青藏鐵路公司於 2006 年起配屬東風 4D 型准高速客運機車。2006 年 5 月至 6 月，為確保青藏鐵路於當年 7 月 1 日全線開通，鐵道部指示哈爾濱鐵路局、瀋陽鐵路局、濟南鐵路局、上海鐵路局、南昌鐵路局、柳州鐵路局抽調出共 27 台東風 4D 型准高速客運機車，調撥給青藏鐵路公司西寧機務段使用，擔當蘭青鐵路蘭州至西寧、青藏鐵路西寧至格爾木區段的旅客列車牽引任務，這批機車於 2006 年 6 月 5 日全部抵達西寧機務段。與此同時，東風 4D 型准高速客運機車還參與了青藏鐵路格拉段的旅客列車高原綜合運轉試驗，並成功重聯牽引 16 輛編組的 25T 型高原客車到達拉薩。2006 年 7 月 1 日晚上 8 時 07 分，作為青藏鐵路首發進藏列車的 N917 次旅客列車，由東風 4D 型 3199 號及 3200 號機車雙機重聯牽引從西寧站出發。2009 年 8 月，蘭青鐵路完成增建二線及電氣化改造後，該線客運機車交路交由蘭州鐵路局蘭州西機務段的韶山 7E 型電力機車擔當，替換下來的東風 4D 型准高速客運機車改為用於牽引青藏鐵路西格段的行包列車。2011 年，隨著青藏鐵路西格段複線電氣化竣工，西寧西至格爾木間的客運機車交路由西寧機務段的 HXD1C 型電力機車和東風 4D 型柴油機車共同擔當。2014 年 12 月 10 日實施新運行圖安排以後，HXD1D 型電力機車（高原型）投入青藏鐵路運用，西寧機務段的東風 4D 型准高速客運機車退居二線，部分機車轉為西寧站的專用調車機車，負責西寧客技站內客車底解編，併兼顧西寧站客車底取送作業，而部分狀況較差的機車則開始被封存。2016 年 6 月，青藏鐵路公司首次開行前往茶卡鹽湖景區的季節性旅遊列車，列車在茶卡鐵路察汗諾至茶卡之間使用東風 4D 型准高速機車牽引。2020 年 6 月，西寧機務段派出兩台東風 4D 型准高速機車牽引格庫鐵路青海段的聯調聯試動態檢測列車。

內蒙古集通鐵路集團公司是東風 4D 型准高速客運機車在中國國家鐵路以外的唯一一個地方鐵路用戶。集通鐵路公司於 2007 年訂購了 11 台東風 4D 型准高速客運機車（3323～3333），這批機車改用了最大運用速度為 150 公里 / 小時的牽引齒輪傳動比，以適應集通鐵路部分區段坡度較大的情況。2012 年，集通鐵路公司再次向北車大連機車車輛公司訂購了另外 7 台東風 4D 型准高速客運機車（3334～3340），這批機車的牽引齒輪傳動比又與前一批機車不同，最大運用速度為 170 公里 / 小時。集通鐵路公司的東風 4D 型准高速客運機車全部配屬大板機務段，主要擔當集寧南 — 大板 — 通遼之間的客運交路，另外亦被用於牽引錫桑鐵路、錫烏鐵路、錫二鐵路的旅客列車。

### 自導式轉向架型（7000 系）

#### 研製

1990 年代初，因應中國西南地區山區鐵路彎道多、曲線半徑小的實際情況，中國開始進行關於機車自導式轉向架的設計及研究。1995 年，鐵道部科教司正式將機車轉向架的研製列入「九五」鐵路科技發展規劃，並分別向大連機車車輛廠和戚墅堰機車車輛廠下達了研製任務。當時，大連機車車輛廠曾提出以東風 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，開發研製採用自導式轉向架和 25 噸軸重的東風 6A 型柴油機車。柔性自導向自導式轉向架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，設計方案於 1996 年底進行了廠內設計審查，但由於東風 6 型機車因故未能投入批量生產，東風 6A 型機車的研製亦因而被擱置。1998 年，大連機車車輛廠研製出東風 4D 型貨運機車後，根據鐵路運輸的發展需要決定重啟自導式轉向架機車的研製。2000 年 5 月，大連機車車輛廠研製的三軸自導式轉向架完成試製，並在鐵道部科學研究院進行了一系列性能試驗。2000 年 7 月，首台裝用自導式轉向架的東風 4D 型 7001 號機車在大連出廠。

東風 4D 型自導式轉向架機車是在東風 4D 型貨運機車的基礎上研製而成的幹線貨運機車，如動力裝置、傳動系統、輔助系統等機車主要結構和性能都與貨運型機車大致相同，最大運轉速度為 100 公里 / 小時，走行部改為採用兩台更適合山區小半徑曲線路線的三軸自導向自導式轉向架。自導式轉向架增加了幫助輪對徑向調整的蠕滑自導向、兩端軸耦合轉動機構，轉向架兩端第一軸和第三軸可以在車輛通過曲線的時候和軌道平行，每個輪對都可以根據路線實際情況做左右轉向運動，當機車通過曲線時能自動減小輪軌沖角，適用於山區曲線多、半徑小路線上的重載貨運列車牽引。由於每台自導式轉向架比普通轉向架重 2.6 噸，因此車體根據准高速客運型機車的結構進行了輕量化設計，以滿足軸重 23 噸的要求。轉向架與車體之間的牽引裝置結構亦有所變化，轉向架端梁和連結器緩衝器座之間有低位牽引杆裝置相連，取代了普通轉向架的平行四桿牽引機構。基礎制軔方式採用帶閘瓦間隙自動調節器和彈簧停車制軔裝置的單元制軔裝置，代替了一般貨運型機車的單側單閘瓦槓桿制軔裝置。此外，由於轉向架固定軸距及構架長度延長，故油箱容量亦由 9000 升減少至 8000 升。

#### 試驗

2001 年 2 月至 3 月，東風 4D 型 7001 號機車根據鐵道部要求，與同樣配備自導式轉向架、由戚墅堰機車車輛廠試製的東風 8B 型 7001 號機車一起，由鐵道部產品品質監督檢驗中心負責進行徑向性能及動力學試驗。機車首先在北京環形鐵道完成地面輪軌力測試，最高試驗速度達到 110 公里 / 小時，隨後又在京承鐵路北京東至洞廟河區段進行正線運轉試驗。2001 年 4 月，東風 4D 型 7001 號機車在天津鐵路分局管內唐遵鐵路進行小半徑曲線粘著性能試驗。試驗結果顯示，在各種小半徑曲線上自導式轉向架的黏著係數都比普通轉向架有所提高，例如在曲線半徑為 300 米時黏著係數比例行機車高 6.8%，起動黏著係數高 7.2%，而且曲線半徑越小，提高幅度相對越大，證明了採用自導式轉向架可以有效提升曲線區段的牽引能力。

2001 年 10 月起，東風 4D 型 7001 號機車配屬北京鐵路局豐臺機務段正式開始運用考核，在京原鐵路豐臺西至靈丘段擔任貨物列車牽引任務。至 2002 年 9 月，該機車共走行 92964 公里後，根據鐵道部令調往柳州鐵路局金城江機務段，於黔桂鐵路繼續運用考核。2002 年 10 月，東風 4D 型 7001 號機車在以彎道多、曲線半徑小、坡度大而著名的黔桂鐵路金城江至麻尾區段進行牽引性能試驗，採用東風 4D 型 7001 號機車及東風 7D 型柴油機車重聯牽引，以便與一般情況下使用的東風 7D 型機車雙機重聯牽引作對比試驗。得益於東風 4D 型自導式轉向架機車較大的功率和良好的曲線粘著性能，當兩台機車重聯牽引 1258 噸通過 25‰坡道時的平衡速度可達 31.7 公里 / 小時，比東風 7D 型機車雙機重聯牽引時提高近 10 公里 / 小時。2003 年 7 月，東風 4D 型 7001 號機車完成了 15 萬公里運用考核。在近兩年的實際使用中，該機車表現出良好的動力學性能和曲線通過能力，輪緣磨損約為普通轉向架的 10% 左右，司機普遍認為該車在山區路段行駛穩定性好，在山區坡道速度提升快，輪軌沖角和摩擦聲音都有明顯減小。

#### 運用

2002 年底，柳州鐵路局向大連機車車輛公司訂購 20 台東風 4D 型自導式轉向架貨運機車（7002～7021），使其成為中國鐵路第一款投入批量生產的自導式轉向架機車。有別於首台原型車，後 20 台機車採用了具備標準化操縱台的標準化司機室。這批機車於 2003 年 6 月 30 日起陸續配屬柳州機務段。2004 年，原配屬金城江機務段的東風 4D 型 7001 號機車亦轉配柳州機務段。柳州鐵路局的東風 4D 型自導式轉向架貨運機車主要擔當焦柳鐵路柳州（柳州南）至懷化（懷化南）間的客、貨列車牽引任務，貨物列車牽引定數為 3500 噸，其中四台機車固定擔任八斗至牙屯堡區間的補機。2004 年 4 月，鐵道部批准將該區段使用東風 4D 型機車牽引的貨物列車重量提高至 3800 噸。

根據柳州機務段的統計，自導式轉向架機車的輪緣磨耗率比普通轉向架機車大幅減少 74%，但在使用過程中也發現自導式轉向架存在轉動機構磨耗及鏽蝕、構架及制軔單元槓桿裂紋、軸箱軸承易發生故障、轉向架維修困難等問題，對機車可靠性造成不利影響。為此，大連機車車輛公司對自導式轉向架制定了局部改進方案，自 2005 年 10 月起在柳州機務段對機車陸續進行中級檢修時實施改造。然而，在已完成中級檢修的 14 台機車之中，所有自導式轉向架均被發現存在大量不同程度的構架裂紋，嚴重危及行車安全。2006 年 9 月，鐵道部要求所有裝用自導式轉向架的東風 4D 型機車分批送返大連機車車輛廠更換為普通轉向架，全數 21 台機車於 2007 年 3 月完成改造。

2010 年至 2012 年，鐵道部將過百台的東風 8B 型柴油機車從北京、濟南、鄭州、西安鐵路局調撥給南寧鐵路局，配屬柳州機務段並投入焦柳鐵路南段使用。2012 年，東風 4D 型自導式轉向架機車在退出焦柳鐵路後，改為用於牽引湘桂鐵路和黎湛鐵路（柳州南 — 南寧南 — 湛江）的直通貨物列車。2013 年，東風 4D 型 7001～7021 號機車由柳州機務段轉配到南寧機務段，擔當黎湛鐵路和河茂鐵路（玉林 — 茂名 — 湛江）的貨物列車牽引任務。2016 年起，東風 4D 型自導式轉向架機車開始投入南憑鐵路（湘桂鐵路南寧至憑祥段）運用，並負責南寧至越南同登之間中越國際聯運貨物列車和跨境貨櫃直通列車的牽引任務。2020 年底，焦柳鐵路電氣化完成，柳州機務段將大量 DF8B 型柴油機車轉配南寧機務段，因此 DF4D-7000 機車重新回到柳州機務段，用於牽引湘桂鐵路，來合鐵路，屯秋鐵路的貨物列車。

### 衍生車型

#### 東風 4DF 型

1999 年，大連機車車輛廠為達成鐵路公司研製了東風 4DF 型柴油機車。東風 4DF 型機車是在東風 4D 型提速客運機車基礎上開發研製的幹線客貨運通用柴油機車，不僅增加了向旅客列車供電的功能，並採用了 DLC 型微電腦控制系統，既能牽引列車又可以取代客運列車中的電源車向列車空調、電加熱器和照明等供電。機車動力裝置採用 16V240ZJD 型柴油機，牽引傳動系統採用 JF210 型主副共軸同步發電機和 ZD109B 型牽引馬達，列車供電制式為 380 伏特三相交流電。機車標稱功率為 3,300 馬力（2,425 千瓦），向列車供電時機車標稱功率則調整為 2,870 馬力（2,110 千瓦），最大運用速度為 120 公里 / 小時。1999 年至 2004 年間，大連機車車輛廠共生產了 25 台東風 4DF 型機車，分別交付達成鐵路公司和石長鐵路公司使用。

#### 東風 4DD 型

1998 年，為滿足地方廠礦企業對大功率調車機車的需求，大連機車車輛廠開始研製以東風 4D 型柴油機車為基礎的重型調車機車。1999 年 6 月，首台東風 4DD 型調車機車在大連機車車輛廠落成。東風 4DD 型調車機車主要用於重載調車編組以及小運轉作業，在 HXN3B 型及 HXN5B 型柴油機車這兩款 4400 馬力交流傳動調車機車面世以前，東風 4DD 型柴油機車曾經是中國國內功率最大的調車機車。根據調車機車的運用特點和需要，該型機車採用外走廊式底架承載的車體結構。動力裝置採用 16V240ZJD 型柴油機，高溫冷卻水系統、輔助傳動裝置、燃油系統及控制系統與東風 4D 型提速客運機車基本相同。牽引傳動系統採用 TQFR-3000E 型同步發電機和 ZD109B 型牽引馬達，控制部分採用 DLC 型微電腦控制系統。柴油機裝車功率為 4,000 馬力（2,940 千瓦），機車標稱功率為 3,300 馬力（2,425 千瓦），最大運用速度為 80 公里 / 小時。

#### 東風 4DJ 型

1990 年代，鐵道部決定在第九個五年計劃期間著手開發以交流傳動技術為主要特徵的中國第四代內燃機車。為了儘快縮短中國與國際先進水平的差距，鐵道部決定在交流傳動內燃機車的發展上，選擇與國外廠商合作並直接引進最新技術。1999 年，大連機車車輛廠與德國西門子公司簽訂了共同研製的交流傳動柴油機車的合作協議。2000 年，大連機車車輛廠先後試製了兩台東風 4DAC 型柴油機車（DF4DAC 8001～8002），鐵道部並於同年底將該型機車型號定名為東風 4DJ 型柴油機車（DF4DJ 0001～0002）。東風 4DJ 型柴油機車是以東風 4D 型提速客運機車為基礎的交流傳動試驗性車型，柴油機、轉向架和機械裝置由大連機車車輛廠提供，主發電機採用按照西門子公司技術要求、委託由永濟電機廠製造的 JF216 型同步發電機，牽引傳動系統則應用了西門子公司提供的 IGBT 牽引變流器、1TB2630 型交流異步牽引馬達和 SIBAS 32 微電腦控制系統。動力裝置採用 16V240ZJD 型柴油機，柴油機裝車功率為 4,000 馬力（2,940 千瓦），機車標稱功率為 3,300 馬力（2,425 千瓦），最大運用速度為 145 公里 / 小時。

#### 東風 8D 型／東風 11D 型

1999 年，為滿足中國鐵路「貨運重載、客運提速」的需要，大連機車車輛廠開始研製單機功率更大的柴油機車。2000 年，大連機車車輛廠先後試製了第一台 5200 馬力幹線貨運柴油機車和第一台 5200 馬力幹線客運柴油機車，並向鐵道部申請將該兩種機車分別命名為東風 8D 型柴油機車和東風 11D 型柴油機車，而鐵道部則對該兩種機車分別暫定命名為東風 8B 型 3001 號機車和東風 11 型 3001 號機車。這兩款機車都是以東風 4D 型柴油機車為基礎，在同一設計平台上開發研製的 5200 馬力柴油機車。機車動力裝置採用大連機車車輛廠與美國西南研究院聯合開發、採用電子控制燃油噴射系統的 12V280ZJ 型柴油機，裝車功率為 5,200 馬力（3,820 千瓦）。牽引發電機採用 JF212 型無刷勵磁同步發電機。貨運機車和客運機車分別採用 ZD109D 型和 ZD106A 型牽引馬達。機車總體布置、冷卻水系統、空氣濾清系統、輔助傳動系統、轉向架等部分的設計均與東風 4D 型機車相似。這兩台機車於 2002 年完成了 15 萬公里運用考核後，由於中國鐵路技術政策發生重大轉變，該兩種機車未能投入批量生產。

#### 出口車型

東風 4D 型柴油機車作為中國鐵路其中一種技術最為成熟的車型，因此也成為多種出口機車的技術基礎，包括：

* **CKD2**：大連機車車輛廠於 1996 年 11 月簽訂了向營運德黑蘭地鐵的伊朗德黑蘭城郊鐵路公司（TUSRC）提供兩台 CKD2 型柴油機車（DF4D-9001、9002）的合約，1997 年 3 月完成生產，同年 6 月裝船付運，成為大連機車車輛廠首次向國際市場出口的幹線機車產品。CKD2 型機車是在東風 4D 型客運機車基礎上開發的幹線柴油機車，兩者結構大致相同。動力裝置採用 16V240ZJD 型柴油機，最大運用速度為 132 公里 / 小時。
* **CKD9**：2001 年 5 月，大連機車車輛廠向巴基斯坦提供 69 台柴油機車授標協議書籤字儀式在巴基斯坦首都伊斯蘭瑪巴德舉行，其中包括 44 台 2,500 馬力的 CKD8B 型柴油機車和 25 台 3,600 馬力 CKD9 型柴油機車，時任中國國務院總理朱鎔基和巴基斯坦總統穆沙拉夫出席了簽字儀式。根據合約，大連機車車輛廠向巴基斯坦提供整車 15 台，其中 CKD9 型機車 8 台，CKD8D 型機車 7 台，其餘均以半散件和全散件方式交貨，由中方轉讓部分技術並派出技術人員，幫助巴方在當地組裝。CKD9 型機車是適用於 1,676 毫米軌距的幹線貨運柴油機車，動力裝置採用 16V240ZJD1 型柴油機，牽引傳動裝置採用 TQFR-3000EP 型同步發電機和 ZD109BP 型牽引馬達，並採用了交流輔助傳動技術和柴油機變頻起動系統。柴油機裝車功率為 3,300 馬力（2,650 千瓦），機車標稱功率為 3,130 馬力（2,300 千瓦），最大運用速度為 100 公里 / 小時。 全部 44 台 CKD9 型機車在 2003 年至 2004 年間交付巴基斯坦鐵路。
* **CKD4A**：2001 年 9 月，大連機車車輛廠與朝鮮青松資源公司簽訂了出口兩台 CKD4A 型柴油機車的協議書。2002 年 7 月，兩台機車竣工出廠交付朝鮮民主主義人民共和國鐵路。CKD4A 型機車是在東風 4D 型機車基礎上開發的幹線柴油機車，符合朝鮮民主主義人民共和國鐵路限界標準，並採用輕量化車體鋼結構以符合 22±2% 噸的軸重限制。動力裝置採用 16V240ZJD 型柴油機，牽引傳動裝置採用 TQFR-3000E 型同步發電機和 ZD109B 型牽引馬達，最大運用速度為 100 公里 / 小時。
* **CKD4B**：蒙古伊羅河鐵礦有限公司（Boldtumur Eruu Gol LLC）於 2009 年向大連機車車輛公司訂購了 30 台 CKD4B 型柴油機車，後來又將採購數量增加到 49 台。CKD4B 型機車是以東風 4D 型機車為基礎開發設計，適用於 1524 毫米軌距的寬軌鐵路，車體外形設計參考了 HXD3 型電力機車，並且根據蒙古國的使用條件對防寒系統、車體密閉性、空氣濾清裝置等方面都作出了相應改進。動力裝置採用 16V240ZJD2 型柴油機，柴油機裝車功率為 3,700 馬力（2,650 千瓦）。牽引傳動裝置採用 TQFR-3000E 型同步發電機和 ZD109B-1 型牽引馬達，控制裝置採用 ADLC 型微電腦控制系統和 IFCU 型多功能控制器，最大運用速度為 100 公里 / 小時。首台機車於 2010 年 10 月底出廠。2019 年，中國土木工程集團有限公司向中車大連機車車輛公司訂購 2 台 CKD4B 型柴油機車，交付奈及利亞鐵路公司並投入阿卡鐵路（阿布賈 — 卡杜納鐵路）運用。
* **CKD4B-MR3000**：2011 年 1 月底，中國北車股份有限公司與蒙古國交通運輸建築和城市建設部簽訂了內燃機車、貨車和貨櫃正面吊銷售合約，總價值 1.95 億元人民幣。根據合約，大連機車車輛公司向蒙古國家鐵路提供了 5 台 CKD4B-MR3000 型柴油機車。該型機車是在原 CKD4B 型機車基礎上，對機車駕駛室內部進行了最佳化，加裝了洗手間、空調、冰箱等設備，提高了司機操作的舒適性，車身上並繪有蒙古國家特色的祥雲圖案。這批機車於 2011 年 11 月交付蒙古國家鐵路。
* **CDN10**：2009 年 8 月，北車大連機車車輛公司與伊朗厄爾布爾士・尼若器材和鐵路車輛公司（Alborz Niroo Equipment & Railway Fleet Company）、帕爾斯車輛公司（Pars Wagon）簽訂了 50 台 CDN10 型幹線貨運柴油機車的銷售合約，但該合約後來由於伊朗方面的原因被終止。2015 年 6 月，中車大連公司與伊朗 ANC 公司重新簽訂了 4 台 CDN10 型柴油機車的銷售合約。2017 年 3 月，4 台 CDN10 型柴油機車交付伊朗。機車動力裝置採用 16V240ZJD2 型柴油機，柴油機裝車功率為 3,700 馬力（2,650 千瓦）。牽引傳動系統採用 JF208F 型同步發電機和 109BX2 型牽引馬達，並採用微電腦控制裝置和克諾爾軔機，機車最大運用速度為 100 公里 / 小時。
* **DF4DH**：2012 年起，中國鐵建所屬中國土木工程集團有限公司和中國交通建設集團所屬的中國路橋工程有限責任公司多次訂購 DF4DH 型柴油機車，用於該集團在中東及非洲等地的海外鐵路建設計畫。機車以東風 4D 型貨運機車為基礎，動力裝置採用 16V240ZJD2 型柴油機，裝車功率為 4,000 馬力（2,940 千瓦），最高運轉速度為 100 公里 / 小時。為適應中東和非洲地區熱帶高風沙高溫氣候，對機車設計進行了局部改造：採用了帶有除塵風機的加強防風沙型空氣濾清器；當室外溫度超過 40℃時，車載微電腦可根據溫度變化自動調節主發電機的輸出功率；司機室和電氣室採取了雙層頂蓋的隔熱措施，司機室內配備了製冷量 7000 瓦的空調系統。2012 年，中國土木工程集團向大連機車車輛公司訂購兩台 DF4DH 型柴油機車，供沙烏地阿拉伯南北鐵路工程使用。2014 年，中國土木工程集團再次向大連機車車輛公司訂購三台 DF4DH 型柴油機車，供連接衣索比亞和吉布地的亞吉鐵路、以及奈及利亞拉伊鐵路建設工程使用。2015 年初，中國交通建設集團所屬的中國路橋工程有限責任公司向中車大連機車車輛公司訂購了 13 台 DF4DH 型柴油機車，用於肯亞蒙內鐵路（蒙巴薩 — 奈洛比）、內馬鐵路（奈洛比 — 馬拉巴鐵路）的施工建設。2021 年 2 月，大連機車車輛公司再度向中國土木工程集團交付七台 DF4DH 型柴油機車，用於阿聯阿提哈德鐵路二期工程。

## 技術特點

### 總體布置

#### 車體結構

東風 4D 型柴油機車是幹線客貨運用的六軸柴油機車，機車標稱功率為 3,300 馬力（2,425 千瓦），貨運型及自導式轉向架型機車的構造速度為 100 公里 / 小時，提速客運型機車的構造速度為 145 公里 / 小時，准高速客運型機車的構造速度為 170 公里 / 小時。運轉整備重量為 138 噸；部分貨運型機車採用 25 噸軸重，運轉整備重量為 150 噸。

東風 4D 型機車採用雙司機室、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，車體主要骨架採用 16Mn 低合金鋼材。從 1998 年生產的東風 4D 型 0046 號機車開始，車體側牆蒙皮鋼板使用了預應力焊接技術，以控制薄鋼板的焊接變形和改善側牆蒙皮的平面度。早期生產的東風 4D 型 0001～0150 號提速客運機車採用與東風 4C 型機車相同的車體外形，從東風 4D 型 0151 號機車起採用新的車頂圓弧外形，以降低高速運轉時的風阻和噪音。車體長度為 20,660 毫米，連結器中心線間距為 21,100 毫米，車體寬度為為 3,309 毫米，提速客運型及貨運型機車的車體高度為 4,500 毫米，准高速客運型及自導式轉向架型機車的車體高度為 4,532 毫米。車體兩端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 號下作用連結器和牽引緩衝裝置。每節機車的車體底架下部兩台轉向架之間吊掛著一個燃油箱，提速客運型及貨運型的燃油箱容量為 9,000 升，准高速客運型為 6,500 升，自導式轉向架型為 8,000 升。燃油箱兩側設有鉛酸蓄電池組，燃油箱前後端各裝有一個總風缸。

#### 設備布置

機車從前到後分別為第一司機室、電氣室、傳動室、動力室、冷卻室、輔助室、第二司機室七個部分，除司機室外其餘各室頂部均設計成活動頂蓋，以便拆裝車內部件。司機室內機車運轉方向的左側設有包含一系列儀表和按鈕的司機操縱台、氣軔機的自動制軔閥和單獨制軔閥等，右側設有副司機座席、控制開關及電爐等，司機室還設有空調和電冰箱，司機室後壁設有手制軔裝置手輪。2003 年以後生產的東風 4D 型機車（從 4094 號貨運型機車、3213 號准高速客運機車開始）改為採用標準化司機室，司機操縱台的各項設備布置均按照鐵道部的標準化規定，而外觀上較顯著的區別包括下拉式活動側窗、無金屬外框標誌燈、前窗玻璃雨刷下置、無玻璃窗的司機室門等。電氣室內設有電氣控制櫃及制軔電阻櫃。傳動室內設有主矽整流櫃、勵磁整流櫃等電氣設備，以及由啟動變速箱驅動的起動發電機、勵磁機、測速發電機、前轉向架牽引馬達通風機等輔助設備。位於機車中部的動力室內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、機油濾清器、機油熱交換器、膨脹水箱等輔助設備。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。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。

冷卻室內設有冷卻水系統和散熱裝置，冷卻室頂部裝有 V 型結構的銅管肋片式散熱器，及以兩個直徑為 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，分別為冷卻柴油機的高溫冷卻水系統（12 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（32 個散熱器單節）。東風 4D 型機車早期曾採用傳統的焊接結構扁管肋片式散熱器，容易出現扁管斷裂導致冷卻水泄漏的問題，因此大連機車車輛廠後來設計了機械脹接式散熱器，於 2000 年先後在多台准高速客運機車上試用（瀋陽機務段的東風 4D 型 3002 號機車、天津機務段的 3022～3029 號機車），並於 2001 年通過鐵道部技術評審後推廣使用。東風 4D 型機車並採用了與東風 6 型機車相同的加壓封閉循環高溫冷卻系統、密閉壓力水箱和機油熱交換器。散熱器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，柴油機自由端通過傳動軸與靜液壓變速箱相連，並通過尼龍繩傳動軸帶動後轉向架牽引馬達通風機。冷卻室左右兩側側壁各設有六個通風百葉窗口。輔助室內設有預熱鍋爐、空氣乾燥器、空調電源設備和控制箱等。氣軔裝置採用 JZ-7 型氣軔機（准高速客運型機車使用 JZ-7 型電氣指令式空氣軔機機）。軔機採用兩台 NPT5 型空氣壓縮機與之配合，軔機可以單獨軔機車或同時軔機車和列車。停車制軔採用手制軔裝置。

### 柴油機

#### 16V240ZJD

東風 4D 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（部分採用電子噴射技術）、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 4,400 馬力（3,240 千瓦），裝車功率為 4,000 馬力（2,940 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。

東風 4D 型機車所採用的 16V240ZJD 型柴油機，除了根據東風 6 型機車在運用考核期間的發現的問題作出改良，還應用了部分為 16V240ZJE 型柴油機設計的零部件，使其可靠性得到進一步的提高。柴油機採用鑄焊組合結構的六面體式機體，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。氣缸由全加工厚壁氣缸套和冷卻水套組成。曲軸採用帶有 16 塊平衡鐵的稀土合金球墨鑄鐵曲軸。活塞最初採用組合式鋼頂鋁裙活塞，但機車行駛 20 萬公里左右便發生活塞裙部大批碎裂的問題，後來於是改用鋼頂鐵裙活塞，並對鋼頂鋁裙活塞重新設計。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，左右兩側氣缸排出的廢氣通過排氣支管和總管，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。增壓器可選用 VTC254-13 型（江津增壓器廠引進瑞士 ABB 技術）或 ZN290 型（天津機車車輛機械廠，基於 VTC254-13 型增壓器）。

#### 16V240ZJE

在 1999 年生產的東風 4D 型 3001 號、3002 號准高速客運機車上試驗性安裝了 16V240ZJE 型柴油機。16V240ZJE 型柴油機是在 16V240ZJD 型柴油機的基礎上，由大連機車車輛廠與英國里卡多公司繼續進行技術合作而開發的大功率柴油機，通過提高高壓油管壓力和燃燒爆發壓力等手段，將標定功率進一步提高到 5,400 馬力（3,680 千瓦）。與 16V240ZJD 型柴油機相比，16V240ZJE 型柴油機的強化程度提高了 38.6%，最大氣缸壓力提高了 19%，平均有效壓力可達 2.22 兆帕。16V240ZJE 型柴油機從 1989 年開始研製，期間經歷了漫長的單缸機試驗、多缸機試驗、原型機性能試驗及耐久性試驗，反覆查找不足並作出改進，至 1998 年試製出首兩台 16V240ZJE 型柴油機，並於 1999 年安裝在首兩台東風 4D 型准高速客運機車上。柴油機裝車功率為 4,500 馬力（3,310 千瓦），機車標稱功率為 3,850 馬力（2,830 千瓦），配用 ABB VTC254-23 型增壓器。由於柴油機提升功率後發熱量增大，高溫及低溫冷卻水系統的散熱器單節數量亦相應增加至 14 組和 34 組。

#### 16V240ZJF

從 2001 年起生產的部分東風 4D 型准高速客運機車及貨運型機車採用了鑄造機體的 16V240ZJF 型柴油機，代替了採用焊鑄機體的 16V240ZJD 型柴油機。在東風 4D 型機車投入運用的首兩年，已經發現有 10% 的 16V240ZJD 型柴油機出現機體裂紋，因此大連機車車輛廠於 1999 年試製出首台採用鑄造機體的 16V240ZJF 型柴油機，並於同年 12 月進行了 UIC 100 小時性能試驗。該型柴油機參考了由大連機車車輛廠和英國里卡多公司合作為 16V240ZJE 型柴油機設計的鑄造機體方案，機體是由球墨鑄鐵整體鑄造而成，機油及冷卻水管道均鑄造於機體內部，由氣缸套和機體之間的冷卻水腔代替原來的水套，合金鑄鐵氣缸套與 16V240ZJE 型柴油機相同，並採用了下置式單節凸輪軸和輕型薄殼式油底殼，其他主要零部件都可以和 16V240ZJD 型柴油機通用互換。2001 年 11 月，大連機車車輛廠製造了五台 16V240ZJF 型柴油機，並將其安裝在東風 4D 型 3147～3151 號准高速客運機車上，配屬北京鐵路局天津機務段運用。16V240ZJF 型柴油機於 2002 年起投入小批量生產。

### 傳動系統

東風 4D 型機車採用交 — 直流電傳動裝置，柴油機曲軸通過彈性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

牽引發電機採用永濟電機廠製造的 TQFR-3000E 型三相交流同步發電機，額定容量為 2911 千伏安，額定電壓為 425／770 伏特，額定電流為 3955／2183 安倍，額定轉速為每分鐘 1000 轉，定子及轉子絕緣等級均為 H 級，冷卻方式為徑向自通風式，主發電機淨重為 5100 公斤。與東風 4C 型機車採用的 TQFR-3000B 型同步牽引發電機相比，TQFR-3000E 型牽引發電機具有較大的恆功調壓比，可以有效降低牽引馬達的磁場削弱深度。牽引發電機由一台 GQL-45 型三相感應子交流發電機勵磁，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。

#### 矽整流裝置

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。由於採用了新型大容量整流元件，所需元件數量比東風 4B 型及東風 4C 型機車大幅減少。提速客運型、貨運型及自導式轉向架型機車使用 GTF-5100/1250 型矽整流裝置，整流裝置有六個串聯的整流橋臂，每一橋臂有兩個並聯的 ZP2500-28 型整流二極體，每台機車共有 12 個整流二極體元件。矽整流裝置的最大直流輸出電壓為 1250 伏，額定直流輸出電流為 5070 安培。准高速客運型機車使用 GTF-5070/1250 型矽整流裝置，矽整流裝置有六個串聯的整流橋臂，每一橋臂有三個並聯的 ZP2500-28 型整流二極體，每台機車共有 18 個整流二極體元件。

#### 牽引馬達

提速客運型、貨運型及自導式轉向架型機車採用 ZD109B 型四極直流串勵牽引馬達。該型馬達實質上是滾動抱軸承版本的 ZD109A 型牽引馬達（用於東風 4E 型柴油機車），兩者的電氣參數和製造工藝基本相同，同樣吸收了在引進 ND5 型柴油機車時奇異向永濟電機廠轉讓的牽引馬達製造技術，例如壓型焊接機座、定子整體壓型線圈等，從而提高了額定電流和額定轉矩，大幅改善了機車持續牽引特性和恆功率範圍。ZD109B 型牽引馬達的額定功率為 530 千瓦，額定電壓為 670 伏，額定電流為 845 安培，額定轉速為每分鐘 770 轉，最高轉速為每分鐘 2,385 轉，定子及電樞絕緣等級均為 H 級，冷卻方式為強迫通風。為了擴大機車的的恆功率調速範圍，還可以對牽引馬達進行一級磁場削弱；提速客運型機車的磁場削弱率初期為 71%，自 2000 年以後在機車大修時統一改為 66%，使機車最大恆功速度由 132 公里 / 小時提高到 145 公里 / 小時。貨運型及自導式轉向架型機車的磁場削弱率為 60%。

准高速客運型機車採用 ZD106 型四極直流串勵牽引馬達，與東風 9 型及東風 11 型准高速柴油機車相同。額定功率為 530 千瓦，額定電壓為 680 伏，額定電流為 835 安培，額定轉速為每分鐘 955 轉，最高轉速為每分鐘 2,385 轉，定子及電樞絕緣等級均為 H 級，冷卻方式為強迫通風。可對牽引馬達進行一級磁場削弱，磁場削弱率初期為 58%，後來統一改為 56%。

#### 電阻制軔裝置

機車設有兩台二級電阻制軔裝置。在電阻制軔工況時牽引馬達變為他勵直流發電機工作，其激磁線圈全部串聯由牽引發電機經矽整流櫃供電，並由勵磁調節器通過控制勵磁機的勵磁，從而間接控制牽引發電機輸出給牽引馬達的勵磁電流；牽引馬達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。為了提高機車在低速行駛時的制軔力，電阻制軔分為兩級擴展特性控制。最大制軔電流限制為 650 安培，提速客運型、貨運型及自導式轉向架型機車的最大電阻制軔功率為 3,700 馬力（2,730 千瓦），准高速客運型機車為 3,750 馬力（2,760 千瓦）。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，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 4D 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 型及東風 4C 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。

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 伏特輔助電源提供，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

#### 半懸掛轉向架

機車軸配置為 Co-Co，走行部為兩台可互換的三軸轉向架。提速客運型和貨運型機車採用牽引馬達滾動抱軸的半懸掛轉向架，軸距為 2×1,800 毫米。除了牽引馬達懸掛方式有所不同外，其結構基本上沿用了東風 4 系列機車三軸轉向架的無導框、無心盤的傳統設計。轉向架採用鋼板組焊成封閉式箱形結構的「目」字形構架，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。

輪對軸箱內裝有圓柱滾子軸承，軸箱定位裝置採用拉杆式彈性定位結構，依靠裝有橡膠關節元件的軸箱拉杆來實現軸箱的橫向和縱向定位。轉向架採用四點支承的旁承裝置，車體全部重量通過八個旁承由兩台轉向架支承。此外，轉向架側梁與車體底架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次懸吊和二次懸吊兩部分。一次懸吊為軸箱與構架之間的軸箱捲簧和橡膠墊，並在 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，另外還設有抑制機車搖擺的橫向液壓減震器（提速客運型機車並設有抗蛇行液壓減震器），所有液壓減震器均採用荷蘭 KONI 的產品。提速客運型機車的一次懸吊靜撓度為 131 毫米，二次懸吊靜撓度為 15 毫米，總靜撓度為 146 毫米。貨運型機車的一次懸吊靜撓度為 123 毫米，二次懸吊靜撓度為 16 毫米，總靜撓度為 139 毫米。牽引力和制軔力通過低位平行四桿牽引杆機構傳遞，牽引點高度距離軌面 725 毫米。

牽引馬達驅動方式繼承了東風 10F 型機車的滾動軸承抱軸半懸掛結構，取代了過往東風 4 系列機車一直使用的滑動軸承抱軸懸掛，解決了滑動軸承抱軸懸掛結構在高速運轉時碾瓦故障和穩定性差的問題。牽引馬達的一側通過滾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。牽引馬達採用順置方式，即馬達都放在車軸的同一側，有利於減少軸重轉移。提速客運型的齒輪傳動比為 2.83（68：24），最高運轉速度為 145 公里 / 小時。貨運型的齒輪傳動比為 4.5（63：14），最高運轉速度為 100 公里 / 小時。基礎制軔方式為帶閘瓦間隙自動調節器的單側單閘瓦踏面制軔，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。停車制軔為手制軔裝置。

#### 全懸掛轉向架

准高速客運型機車採用牽引馬達架懸的全懸掛轉向架，軸箱拉杆定位、一系獨立懸掛、低位牽引杆等均沿用了提速客運型機車的結構。與提速客運型機車轉向架相比，准高速客運型機車的軸距加大至 2×2,000 毫米，以提高轉向架在高速運轉時的穩定性。由於轉向架構架長度延長，燃油箱長度和容量相應減少。有別於提速客運型機車「一系軟、二系硬」的懸掛裝置，准高速客運型機車採用「一系硬、二系軟」的方式。車體與轉向架構架之間的二次懸吊裝置，改為兩組（每側四個一組）高柔度捲簧和橡膠墊，並保留了提速型機車的垂直、橫向、抗蛇行液壓減震器。准高速客運型機車的一次懸吊靜撓度為 55 毫米，二次懸吊靜撓度為 115 毫米，總靜撓度為 170 毫米。牽引力和制軔力仍然通過低位平行四桿牽引杆機構傳遞，牽引點高度降低至距離軌面 672 毫米。

為了滿足機車高速運轉時動力學性能要求，准高速客運型機車採用了與東風 11 型機車相同的雙側六連杆萬向節空心軸驅動裝置。牽引馬達剛性地安裝在轉向架構架上，主動齒輪（小齒輪）壓裝在牽引馬達電樞軸端；固定空心軸（外空心軸）用螺栓安裝在牽引馬達機座上，從動齒輪（大齒輪）通過滾動軸承在固定空心軸上轉動，大齒輪心通過六連杆萬向節與轉動空心軸（內空心軸）連接，轉動空心軸的另一端通過六連杆萬向節與車輪相連。牽引馬達電樞軸輸出的扭矩經過小齒輪、大齒輪、六連杆萬向節、轉動空心軸、三爪盤、六連杆萬向節傳遞到其中一個車輪，並通過車軸驅動另一側車輪。全懸掛驅動裝置將牽引馬達全部重量懸掛在轉向架構架上，從而大幅減少了每軸簧下質量和輪軌作用力。准高速客運型的齒輪傳動比為 2.62（76：29），最高運轉速度為 170 公里 / 小時。

基礎制軔方式為帶閘瓦間隙自動調節器的單元制軔裝置，並採用由鐵道部科學研究院研製的粉末冶金閘瓦。早期生產的准高速客運型機車採用帶輪箍的組合式車輪和單側雙閘瓦踏面制軔，但由於馬鋼集團生產的輪箍存在品質問題，為防止高速行車時施行制軔而引起輪箍弛緩的事故，鐵道部於 2000 年要求改用從烏克蘭進口的整體輾鋼車輪。然而，東風 4D 型機車改用整體輾鋼車輪後常常發現踏面剝離現象，原因是制軔時閘瓦與車輪摩擦使踏面局部瞬間加熱到金屬相變點溫度以上，冷卻時產生的馬氏體組織隨輪軌接觸應力作用下剝落。因此，鐵道部要求將東風 4D 型准高速客運機車的制軔裝置改為雙側雙閘瓦踏面制軔，以降低閘瓦壓力和摩擦發熱量。每台轉向架上的制軔單元數量由 6 個增加到 10 個，制軔倍率由 4.47 降低至 2.7，第 3、4 軸外側的制軔單元並設有彈簧停車軔機。2001 年 12 月，採用雙側雙閘瓦的東風 4D 型 3150 號機車在北京環形鐵道進行制軔性能試驗。2002 年起，新造的東風 4D 型准高速客運機車全部使用雙側雙閘瓦制軔裝置。

#### 自導式轉向架

自導式轉向架型機車採用三軸自導向式自導式轉向架，軸距為 1,800+2,000 毫米，最小通過曲線半徑為 120 米。轉向架採用鑄焊式結構的「目」字形構架，由兩根側梁、兩根橫梁、前後端梁組焊而成。軸箱定位裝置採用單拉杆式彈性定位結構和單圈軸箱彈簧，使輪對能夠沿曲線半徑方向作徑向轉動，在第 1、3、4、6 軸的軸箱彈簧中間還增加了橫向定位器。輪對與構架之間設有由軸箱拉杆、前後轉動梁、耦合杆、支座及抗蛇行減振器等組成的轉動機構，以固定於構架橫梁上的立柱作為轉動梁的支點，並通過一根耦合杆使轉向架前後轉動梁同步轉動。轉向架與車體之間的牽引裝置結構亦有所變化，改為使用連接轉向架端梁和連結器緩衝器座的低位牽引杆裝置。

轉向架採用四點支承的旁承裝置，車體全部重量通過八個旁承由兩台轉向架支承。一次懸吊為軸箱與構架之間的軸箱捲簧和橡膠墊，並在 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，另外還設有抑制機車搖擺的橫向液壓減震器，以及提高直線穩定性的抗蛇行液壓減震器。一次懸吊靜撓度為 110 毫米，二次懸吊靜撓度為 15 毫米，總靜撓度為 125 毫米。牽引馬達驅動方式與東風 4D 型貨運機車相同，採用滾動軸承抱軸半懸掛結構，齒輪傳動比為 4.5（63：14），最高運轉速度為 100 公里 / 小時。基礎制軔方式為帶閘瓦間隙自動調節器和彈簧停車制軔裝置的單元制軔裝置，採用雙側雙閘瓦制軔和普通鑄鐵閘瓦（中間軸仍採用單側制軔）。

### 技術數據

## 重大事故

### 1990 年代

* 1999 年 7 月 9 日晚上，廣州鐵路集團長沙鐵路總公司長沙機務段的東風 4D 型 0293 號機車，牽引武昌開往湛江的 461 次旅客列車經由京廣鐵路運轉。當列車通過茶山坳站的 X2 號誌機後，前方 X1-5 號誌機顯示兩個綠燈，表示列車將進入新三線（即湘桂聯絡線），側線通過道岔速限 45 公里。但乘務員沒有認真瞭望和確認號誌，也沒有及時採取制軔減速措施，使列車以 111 公里 / 小時的速度側向通過速限 45 公里 / 小時的道岔，導致列車在京廣線茶山坳至耒河間 K1744+050 處，機後 1～10 位顛覆，11～12 位脫軌，造成 9 人死亡，重傷 15 人，輕傷 25 人，客車報廢 5 輛，大破 4 輛，中破 2 輛，小破 1 輛，中斷京廣線下行正線行車 32 小時 08 分，直接經濟損失 617 萬元人民幣，構成旅客列車重大行車事故。
* 1999 年 10 月 19 日晚上 8 時 03 分，鄭州鐵路局鄭州機務段的東風 4D 型 0265 號機車（現配屬於南寧鐵路局柳州機務段），牽引連雲港開往寶雞的 591 次旅客列車經由隴海鐵路運轉。當列車運轉至濟南鐵路局徐州鐵路分局管內文莊站內一個有人看守平交道口處，與一輛搶入道口、牽引大量磚塊的拖拉機以近百公里的時速相撞，造成機車及機後一位行李車破損，兩名機車乘務員當場遇難，事故中斷隴海鐵路上下行正線分別為 35 分和 3 小時 47 分。

### 2000 年代

* 2001 年 4 月 20 日清晨，哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風 4D 型 3089 號機車，牽引北京站開往齊齊哈爾站的 T47 次旅客列車經由濱洲鐵路運轉。由於安達站進行號誌聯閉設備工程，但機車乘務員出乘時漏抄運轉揭示命令，將「4 月 20 日 4 時 00 分至 7 時 00 分安達 — 臥里屯間改按單線（上行線）電話閉塞法行車」這一主要內容漏抄，並且在安達站進站號誌機顯示一個黃燈時不減速，出站號誌機顯示紅燈時不停車，使列車於 6 時 14 分以 118 公里 / 小時速度側向通過 30 公里 / 小時的速限橫渡線道岔，造成機車及機後 5 輛客車顛覆，9 輛客車脫軌；旅客死亡 2 人，輕傷 25 人；直接經濟損失 806.3 萬元人民幣，構成旅客列車脫軌重大事故，東風 4D 型 3089 號機車經修復後速限運用。
* 2001 年 12 月 7 日傍晚，南昌鐵路局南昌機務段的東風 4D 型 3129 號機車，在金華西折返段內與另外四台機車連掛並進行柴油機轉速和自負荷試驗時，發生意外走車事故，導致首兩台機車（東風 4D 型 3129、0411 號機車）衝出盡頭線土擋並脫軌，掉落到金華市區北苑公鐵立交橋西側的一條水溝里，幸無人員傷亡。
* 2002 年 4 月 26 日凌晨 0 時 30 分，瀋陽煤業集團有限責任公司運輸部的東方紅 3 型 0067 號機車，牽引由 26 輛重車組成的礦 106 次列車經煤礦專用線運轉。凌晨 0 時 45 分，列車原定到達瀋陽鐵路分局管內瀋大鐵路張台子車站路礦車輛交接線 8 道停車，但由於司機和副司機在車上打瞌睡，列車進站時未有減速和停車。車站值班人員發現後立即改變調車進路，將 8 道出站道岔轉向牽出線方向，同時用無線電話呼叫即將進站的 K643 次列車司機。礦 106 次列車進入牽出線後衝出止衝擋，機車和機後 1 至 4 位車輛脫軌顛覆，其中第 3 位車輛侵入瀋大鐵路下行線。凌晨 0 時 45 分，由大連開往丹東的 K643 次旅客列車（瀋陽鐵路局瀋陽機務段的東風 4D 型 0309 號機車牽引）接近張台子車站，司機發現列車前方路線有車輛阻擋，立即使用緊急緊軔但停車不及，與礦 106 次列車脫軌侵線車輛相撞，造成 K643 次旅客列車機車和機後 1～7 位客車脫軌，礦 106 次列車第 12 位車輛脫軌。事故造成機車大破 1 台，客車報廢 3 輛、中破 4 輛，貨車報廢 3 輛、大破 1 輛，中斷瀋大鐵路下行線行車 7 小時 42 分鐘。
* 2002 年 11 月 2 日，南昌鐵路局南昌機務段的東風 4B 型 2240 號機車，原執行汕頭開往武昌的 1018 次旅客列車牽引任務，但在段內檢查時發現該機車無法起動，經機車調度員同意改用東風 4D 型 0411 號機車。當機車進行轉速試驗時發生意外走車事故，導致東風 4D 型 0411 號機車與停在車庫內的東風 4D 型 3061 號機車正面相撞，而 3061 號機車被撞後向前溜行 50 多米，與正在進行調車的東風 4D 型 3138 號機車側面相撞。事故造成東風 4D 型 0411 號及 3061 號機車大破，3138 號機車小破，三台機車後由南昌機務段自行修復。
* 2003 年 10 月 8 日下午 3 時 25 分，哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風 4D 型 3092 號機車，牽引長春開往齊齊哈爾的 K129 次快速旅客列車經由濱州鐵路運轉。當列車行駛至前後代至煙筒屯間 K129+240 處，與一輛在進行路線提速改造工程過程中侵入路線限界的卡特彼勒 330 挖掘機相撞。事故造成機車、機後三位餐車小破，機車乘務員 1 人輕傷，中斷濱州鐵路下行線行車 2 小時 50 分鐘。
* 2006 年 9 月 24 日下午，柳州鐵路局柳州機務段的東風 4D 型 3107 號機車牽引南寧開往北京西的 T6 次列車，經由湘桂鐵路運轉。是日下午 4 時 40 分左右，當列車運轉至桂林市全州縣才灣鎮境內湘桂鐵路魯板橋道口（有人看守）時，與一輛突然熄火併卡在鋼軌上動彈不得的農用車相撞，致使機車頭右側嚴重受損並導致兩名農用車司乘人員受傷，列車中止營運 1 小時 20 分。該機車在被修復後繼續服役於柳州機務段至今。
* 2006 年 12 月 25 日，上海鐵路局南京東機務段的東風 4D 型 0447 號機車，牽引上海開往黃山的 N519 次列車經由皖贛鐵路運轉。清晨 6 時 20 分左右，當列車運轉至安徽省宣城市向陽鎮境內、孫家埠至江家灘站間 K69+36 處的胡村平交道時，與一輛滿載黃沙的大貨車相撞，造成機車副司機搶救無效身亡。
* 2007 年 12 月 10 日 14 時 30 分，大霧天氣，京滬鐵路黃土坡站到黃村站區間，某工區工長仝某，帶領姚某，李某和張某進行橋下電車線設備測量和清雪作業，14 時 40 分，張某在測量電車線參數時，被東風 4D 型內燃機車牽引的北京站到圖們站的 K215 次列車撞飛，當場死亡。
* 2009 年 5 月 10 日早上 5 時 07 分，瀋陽鐵路局長春機務段的東風 4B 型 2270 號機車，在長春機務段內進行整備作業，推送東風 4D 型 0249 號機車由老整備場 4 道去新整備場 17 到加油。當兩台機車行駛至 36 號加鎖手扳道岔時，由於道岔內因夾有石塊而造成尖軌未密貼，東風 4D 型 0249 號機車前端轉向架三個輪對脫軌。
* 2009 年 9 月 30 日，中鐵大橋局在津秦客運專線鄰近津山鐵路吊放鋼筋籠施工中吊機傾斜導致鋼筋籠侵入上行線，與北京鐵路局天津機務段的東風 4D 型 0243 號機車牽引的阜新站到上海站的 1230 次列車發生刮碰，事故造成 0243 號機車頭部受損，機車乘務員在其前方 100 米左右採取了緊急停車措施但仍與其相撞，構成鐵路一般 C 類事故。
* 2009 年 11 月 24 日，上海鐵路局南京東機務段的東風 4D 型 0467 號機車，牽引南京開往南昌的 K505 次旅客列車經由寧銅鐵路運轉。凌晨零時 36 分，當列車運轉至寧銅線八里灣至峨橋間 K5+100 處時，機車乘務員發現前方約 100M 處的有人監護道口有一重型農用卡車正自左向右搶越該道口，立即鳴笛並採取緊急停車措施，但停車不及與卡車尾部相撞，造成機車司機室右側破損。機車後由南京東機務段修復。

### 2010 年代

* 2010 年 5 月 25 日，南昌鐵路局南昌機務段的東風 4D 型 3138 號機車（上海鐵路局杭州機務段司機在金華西站繼乘），牽引成都開往上海南的 K352 次旅客列車經由滬昆鐵路運轉。中午 12 時 16 分，當列車運轉至杭州市餘杭區境內、滬昆線臨平至長安鎮間 K173+025M 處時，由於燃油精濾器品質不良，燃油泄漏到增壓器、廢氣總管等高溫部位，導致機車動力室發生火災；司機發現起火後隨即停車，使用滅火器進行撲救，並請求救援，臨平消防中隊趕到現場協助滅火。事件構成鐵路交通一般 B 類事故，中斷滬昆鐵路上行線行車 2 小時 42 分。
* 2011 年 10 月 10 日上午 9 時 30 分，北京鐵路局北京機務段的東風 4D 型 0027 號機車，牽引韓城至北京西的 1164 次旅客列車經由京原鐵路運轉。由於石景山南站 50 號道岔尖軌磨耗掉塊，當 1164 次列車運轉至石景山南站 50 號道岔處時，機車輪緣爬上尖軌致使機車脫軌。事故未造成人員傷亡，影響京原線正線行車 1 小時 43 分，構成鐵路交通一般 A 類事故，三家店工務段負全部責任。事故後該機車停用並封存於北京機務段北京運用車間內。。
* 2012 年 5 月 30 日上午 8 時 54 分，上海鐵路局杭州機務段的東風 4D 型 4195 號機車停留在杭州機務段喬司庫區期間，上海鐵路局上海通訊段杭州通訊車間的一名通訊工人在機車上檢修無線調度通訊設備天線，工人經機車電氣室天窗爬上車頂時未確認機車是否停留於無電區間，因侵入電車線安全界限而被高壓電弧擊傷，送院搶救後不治。
* 2012 年 8 月 3 日 0 時 23 分，由北京鐵路局天津機務段東風 4D 型 3009 號機車牽引，長春客運段客運二隊廣州五組擔當的 T121 次列車運轉至津山鐵路的龍家營站和山海關站之間 K309+227m 時，遭遇泥石流襲擊，巨大的山洪將鐵路護坡石沖毀後沖向路線將東風 4D 型 3009 號機車的油箱砸破造成漏油和機車脫軌，萬幸事故沒有人員傷亡，5 時 20 分鐵路恢復通車。
* 2013 年 10 月 23 日晚上 8 時 10 分，青藏鐵路公司西寧機務段的東風 4D 型 3193 號機車，牽引西寧西至格爾木的 7581 次旅客列車經由青藏鐵路運轉。由於一輛原停放在格爾木東站 3 道、正在等待編組的空調電源車發生溜逸，當 7581 次列車運轉至察爾汗站至格爾木東站間近 K806+890M 處與溜逸車輛相撞，事故造成 1 人死亡，52 人受傷，構成鐵路交通一般 A 類事故，中斷下行線行車 6 小時 50 分鐘。
* 2013 年 10 月 24 日凌晨，哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風 4D 型 3181 號機車，牽引哈爾濱開往雙鴨山的 4137 次旅客列車經由綏佳鐵路運轉。凌晨 2 時 35 分，當列車運轉至佳木斯市境內香蘭至湯原間 K311+598 處的道口，與一輛搶越道口的運煤卡車相撞。事故造成火車司機 1 死 2 傷，8 名旅客在緊急緊軔過程中受輕傷。
* 2014 年 4 月 13 日凌晨 3 時 17 分，哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風 4D 型 0481 號機車，牽引黑河至哈爾濱的 K7034 次快速旅客列車經由綏北鐵路運轉，當列車行駛至海倫站至東邊井站間 K215+597 處發生脫線事故。事故是由於綏化工務段海倫車間路線班長吳某自身工作不順，將海倫至東邊井間一段長約 12 米的鋼軌拆除，K7034 次列車停車不及，導致本務機車與機後 1 位車輛脫軌，機後第 2 輛至第 9 輛車輛顛覆，事故造成 15 名旅客受傷，中斷綏北線上下行行車約 16 小時。牽引 K7034 次列車的本務機車東風 4D 型 0481 號機車輕微受損，由三棵樹機務段自行修復後恢復運轉。
* 2015 年 4 月 6 日凌晨，瀋陽鐵路局通遼機務段的東風 4D 型 0305 號機車（通遼機務段赤峰運用車間司機值乘），牽引北京開往烏蘭浩特的 K1189 次旅客列車經由京通鐵路運轉。凌晨 2 時，當列車運轉至赤峰市境內東南營子至水地間的道口，一輛裝載玉米的大貨車違章撞斷已關閉的道口護欄強行強越路線，K1189 次列車停車不及與其相撞。事故造成卡車司機受傷，機車司機室嚴重損毀，該機車在事故後報廢。
* 2017 年 11 月 27 日晚上 10 時 56 分，中國鐵路南寧局集團柳州機務段的東風 4D 型 3107 號機車，牽引從西安開往南寧的 K315 次旅客列車經由湘桂鐵路運轉，當列車運轉至湘桂線矮嶺至波寨間 K437+663 處（桂林市永福縣境內），撞上一輛從 322 國道一座公路跨鐵路立交橋上墜入鐵道的貨運汽車，事故導致機車和機後一位和兩位車輛受損，中斷鐵路行車近七個小時，所幸此次事故並未造成人員傷亡，構成鐵路交通一般事故。
* 2018 年 10 月 26 日上午，滄州滄港鐵路有限公司的東風 4D 型 4067 號機車，經由滄港鐵路單機運轉至鐵路與黃驊市海驊大街交會的平交道口時，與一輛搶越道口的自卸車相撞。

### 2020 年代

* 2020 年 4 月 12 日下午 2 時 29 分，中國鐵路瀋陽局集團錦州機務段的東風 4D 型 3037 號機車，牽引由赤峰南開往山海關的 K7384 次旅客列車經由錦承鐵路運轉。當列車以 50 公里 / 小時的速度行駛至錦承上行線大營子號誌站 3 號道岔處，機車及機後 1～2 位車輛脫軌並侵入錦承下行線，無人員傷亡，中斷錦承下行線行車 12 小時 28 分鐘、上行線行車 14 小時 01 分鐘，構成鐵路交通較大事故。事故直接原因是脹軌。事故地段於 2019 年 12 月 24 日在低溫（-16.1℃）環境下進行無縫路線鎖定，4 月 12 日事故發生時當地氣溫為 20.2℃、軌溫 37℃，鎖定軌溫和實際軌溫差達 53.1℃，設備管理單位未按規定針對氣溫回升情況及時實施應力放散，軌道發生脹軌，造成 3 號道岔尖軌與基本軌離縫，導致 K7384 次旅客列車運轉至此發生脫軌。

## 機車命名

## 車輛保存

* 東風 4D 型 0136 號機車，由大連機車車輛工廠於 1997 年製造，曾配屬於北京鐵路局石家莊電力機務段，於 2016 年退役後被封存於石家莊電力機務段保定運用車間，至 2019 年移交給石家莊鐵道大學龍山校區，保存於校內的鐵道文化園作靜態展示。
* 東風 4D 型 0175 號機車，由大連機車車輛工廠於 1998 年製造，曾配屬廣州鐵路集團長沙機務段，2015 年起由龍川機務段支配運用，至 2020 年退役為止共走行約 290 萬公里，退役後曾被封存於龍川機務段。2021 年 1 月，東風 4D 型 0175 號機車被移交給位於廣東省佛山市三龍灣南海片區的高鐵公園保存並作靜態展示。
* 東風 4D 型 0209 號機車，由大連機車車輛工廠於 1998 年製造，曾配屬廣州鐵路集團長沙機務段，運用後期曾經出租給中鐵二十二局集團使用，參與湛江東海島鐵路和茂湛鐵路延伸段黃湛線的施工，至 2017 年底該機車將編號換成 0166 號後退役，並封存於廣州機務段韶關運用車間。2019 年 10 月，東風 4D 型 0166 號機車進入位於韶關運用車間內的韶關機務實訓基地保存，作為教學和展示用車。
* 東風 4D 型 0325 號機車，由大連機車車輛工廠於 1998 年製造，曾先後配屬南昌鐵路局向塘機務段、鷹潭機務段、福州機務段。2020 年 11 月，保存於宜興攬雲谷度假酒店並作靜態展示。
* 東風 4D 型 0358 號機車，由大連機車車輛工廠於 1999 年製造，曾先後配屬上海鐵路局南京機務段和合肥機務段，至 2017 年初退役後被封存於合肥機務段淮南西運用車間。2019 年 1 月，東風 4D 型 0358 號機車被移交給杭州機務段喬司運用車間保存並作靜態展示。為紀念金華機務段於 2005 年併入杭州機務段，段方將該機車的編號變更為 2005 號。
* 東風 4D 型 0555 號機車，由大連機車車輛工廠於 2000 年製造，曾先後配屬石長鐵路有限責任公司益陽機務段、廣州鐵路集團株洲機務段和長沙機務段，自 2017 年起由龍川機務段支配運用，於 2018 年退役後被封存於龍川機務段。2020 年 11 月，東風 4D 型 0555 號機車在龍川機務段完成噴漆和外觀翻新，現存放於位於廣州市荔灣區的廣州鐵路博物館（原廣州南站）保存並作靜態展示。

## 參看

* 東風 6 型柴油機車
* 東風 4C 型柴油機車
* 東風 4DD 型柴油機車
* 東風 4DF 型柴油機車
* 東風 4DJ 型柴油機車
* 東風 11 型柴油機車

## 注釋

## 參考文獻

## 外部連結

* （簡體中文）中車大連機車有限公司：東風 4D 型內燃機車 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）