東風型柴油機車,原稱巨龍型、ND型,是中國第一代電傳動柴油機車的代表車型。
1956年,鐵道部制定了《鐵路十二年科技發(fā)展規(guī)劃》,提出牽引動力要逐步由蒸汽機車轉到電力機車和內燃機車。在鐵道部的安排下,大連機車車輛工廠開始組織柴油機車的設計開發(fā),并于1956年、1957年先后派出兩批技術人員赴蘇聯(lián)考察、學習內燃機車設計制造技術。參照蘇聯(lián)的ТЭ3(2000馬力)柴油機車,開始進行新型電傳動柴油機車的研制。
1958年6月20日,大連機車車輛工廠全體職工舉行誓師大會,提出在當年國慶節(jié)前制造出第一臺柴油機車的目標。1958年9月26日,大連機車車輛廠試制出2臺2000馬力干線客貨運柴油機車,并命名為“巨龍型”,車號為0001、0002,成為中國第一種干線電力傳動柴油機車。
一、東風型(東風1型)
由于巨龍型機車直接采用蘇聯(lián)進口的2Д100型柴油機,鐵道部于1960年底要求大連廠仿制2Д100型柴油機。1963年底,在2Д100型柴油機基礎上,大連廠試制了第一臺2沖程10氣缸直列的10L207E型2000馬力中速柴油機。同時,由哈爾濱電機廠等廠所組成的聯(lián)合設計組,于1963年底試制了一臺1350千瓦的直流主發(fā)電機和6臺204千瓦的直流牽引電動機等。同年年底,第一臺經過改進的柴油機車(ND-0003)在大連廠出廠,1964年9月又試制出第二臺機車(ND-0004),定型為ND型(代表內燃機車、電力傳動)。
1964年12月,經鐵道部鑒定批準后,ND型柴油機車在1965年初投入批量生產,1966年9月,ND型機車更名為東風型,自此開始了中國鐵路以“東風”命名的電傳動柴油機車家族的生產歷史。由于東風型機車是東風系列柴油機車的第一種型號,因此也或會被誤稱為“東風1型”,但東風1型并不是官方正式命名。
截止1972年停產,大連機車車輛廠、成都機車車輛廠、大同機車廠、戚墅堰機車車輛廠累計生產了706臺東風型機車。
軸式 | 傳動方式 | 持續(xù)功率 | 最高速度 | 用途 | 廠家 |
Co-Co | 直--直傳動 | 1325kW | 100km/h | 貨運 | 大連成都大同戚廠 |
二、東風2型(DF2)
在大連廠仿制2Д100型柴油機的同時,戚墅堰機車車輛工廠也于1961年開始研制柴油機,1963年,鐵道部成立了“大功率牽引動力內燃化、電氣化領導小組”,確定了由戚墅堰機車車輛工廠生產6L207E柴油機和調車柴油機車。1964年5月,戚墅堰工廠研制出第一臺6氣缸、直列式的6L207E型二沖程柴油機,裝車功率為1200馬力。1964年10月,戚墅堰工廠成功研制ND2型調車柴油機車,適用于大型樞紐車站、編組場的調車作業(yè)、區(qū)間的小運轉作業(yè)。1966年9月,ND2型機車更名為東風2型。
1967年5月,戚墅堰工廠在東風2型調車機車的基礎上,試制了一臺東風2增型干線客、貨運兩用柴油機車,車號3251。該型機車的6L207E型柴油機加裝增壓設備,使功率由1200馬力提高到1800馬力(1325千瓦),并改用與東風型機車相同的棚式、內走廊、單司機室車體。東風2增型機車僅試制了一臺,沒有批量生產。
戚墅堰工廠在1964年至1974年間累計制造了147臺東風2型、1臺東風2增型機車,1980年至1983年間又制造了5臺,共生產了153臺(編號3201~3348)。
軸式 | 傳動方式 | 持續(xù)功率 | 最高速度 | 用途 | 廠家 |
Co-Co | 直--直傳動 | 882kW | 95km/h | 調車 | 戚廠 |
三、東風3型(DF3)
大連機車車輛廠于1972年在東風型貨運機車的基礎上設計制造了客運型機車,定名為東風3型。經修改傳動齒輪比后,東風3型機車構造速度由100公里/小時提高到120公里/小時,滿足牽引客車的需要。1972年初,東風1651號和1657號是最早改造出來的兩臺客運型柴油機車,出廠后于京廣鐵路、京包鐵路進行牽引試驗和運用考核,最高試驗速度125公里/小時。在京廣鐵路全程試驗中,雙機牽引15輛客車由北京出發(fā),運行32小時47分到達廣州,中途???5個較大車站。
東風3型機車于1972年由大連廠開始批量生產,至1974年停產,累計生產了225臺(東風3-0001~0225);1982年成都機車車輛廠又生產1臺(0226),合共226臺。然而東風3型實際上是為了應付客運機車短缺而生產的過渡產物,因此存在時間較短,僅作為客運機車出現(xiàn)于1970年代初期至1980年代中期,隨著新一代東風4型、ND2型及北京型柴油機車的大量普及而被淘汰出客運領域。按照鐵道部要求,自1985年將大部分的東風3客運型機車改造為東風貨運型機車。
軸式 | 傳動方式 | 持續(xù)功率 | 最高速度 | 用途 | 廠家 |
Co-Co | 直--直傳動 | 1325kW | 120km/h | 客運 | 大連成都 |
四、東風4型(DF4/DF4A)
DF4是中國鐵路第二代電傳動柴油機車的首型機車,也是中國第一種交—直流電傳動柴油機車。
1960年代起,鑒于當時世界上的大功率柴油機車已經出現(xiàn)了以中速柴油機為動力裝置、采用交—直流電傳動的發(fā)展趨勢,1965年,大連廠與鐵道部科學研究院、大連熱力機車研究所和大同機車工廠等單位聯(lián)合成立了新型大功率中速柴油機設計組,1966年8月,大連廠成功試制第一臺16V240ZJ型柴油機,并于同年基本完成新型機車的設計。
1969年大連機車車輛廠研制成第一臺東風4型柴油機車,車號為2001。1972年,東風4型2001號機車交付北京鐵路局北京內燃機務段開始進行運用考核。1973年,大連廠又試制了2002號機車,同樣配屬北京內燃機務段試用,完成京包鐵路、京廣鐵路的牽引試驗后,被安排在京山鐵路牽引旅客列車。1974年,大連廠試制了東風4型0001號貨運機車,交付北京鐵路局豐臺機務段運用。同年年底大連廠正式開始批量生產東風4型柴油機車,同時停產東風3型機車。
東風4型機車在零部件、制造工藝不穩(wěn)定的情況下量產,隨著運行里程增加,機械、電氣部件陸續(xù)暴露出很多問題,柴油機故障率尤其高,造成大量機車待修。大連廠針對柴油機在結構和工藝等方面問題又作了很多改進。在改進過程中,針對連桿蓋斷裂事故,柴油機采用了加厚的對稱連桿蓋;并在柴油機頂部加設排氣穩(wěn)壓箱,以改善增壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了區(qū)別原有的柴油機,經過上述兩項改進的柴油機定型為16V240ZJA型,裝用該型柴油機的東風4型機車非正式稱為“東風4A型”以示區(qū)別,第一臺東風4A型0109號機車于1976年6月出廠,并于同年下半年開始批量生產。
截止1986年停產,大連廠和資陽廠累計生產了843臺東風4(A)型機車。其中,大連廠累計生產了客運型31臺(車號2001~2031),貨運型770臺(車號0001~0770);資陽廠累計生產貨運型42臺(車號3001~3042)。
軸式 | 傳動方式 | 持續(xù)功率 | 最高速度 | 用途 | 廠家 |
Co-Co | 交--直傳動 | 2650kW | 客120km/h 貨100km/h | 客貨運 | 大連資陽 |
五、東風4B型(DF4B)
東風4型機車由于初期機車可靠性較差,此后十多年一直處于“一邊生產、一邊改進”的局面,大連廠持續(xù)針對16V240ZJ、16V240ZJA型柴油機機體強度和剛度不足、軸系動力性能欠佳的問題進行研究,于1977年試制了一臺A型柴油機的升級產品,定型為16V240ZJB型。同時,大連廠在東風4型機車基礎上,針對暴露的質量問題,對車體、轉向架、牽引電機等部件進行技術改進,將東風4型0527號機車作為樣車,安裝16V240ZJB型柴油機以及運用逐年改進的成果。1982年12月,東風4型0527號機車出廠,成為第一臺正式裝用16V240ZJB型柴油機的機車,機車標稱功率1985千瓦,構造速度100公里/小時。隨后,鐵道部將這種經過改進、裝用16V240ZJB型的東風4型機車定型為東風4B型,作為東風4(A)型機車的升級換代產品。1984年7月,東風4B型機車(貨運型)正式投入批量生產,首臺量產的機車車號為1001,并同時停產東風4(A)型機車(資陽廠1986年停產)。
1985年12月,大連廠成功試制了東風4B高原型機車,1986年12月,大連廠又研制了第一臺東風4B客運型機車(2101),1987年東風4B型機車獲得國家金牌優(yōu)質產品獎,并被鐵道部正式指定為替代進口產品,令中國不再需要大批進口機車。成為中國鐵路上運用最廣泛、技術最成熟的柴油機車車型之一。
截至1998年,大連廠、資陽廠、大同廠、四方廠累計生產了4303臺東風4B型機車,至1990年代末,雖然鐵道部已經停止采購東風4B型機車,但大連廠、資陽廠至今仍然會根據地方鐵路、工礦企業(yè)、海外鐵路公司等的需求生產東風4B型機車,至今總的產量預計4600臺左右。真是一款歷經30年的標志性產品。
軸式 | 傳動方式 | 持續(xù)功率 | 最高速度 | 用途 | 廠家 |
Co-Co | 交--直傳動 | 2650kW | 客120km/h 貨100km/h | 客貨運 | 大連資陽 大同四方 |
六、東風4C型(DF4C、DF4CK)
DF4C是中國鐵路使用的干線貨運柴油機車車型之一,由大連機車車輛廠在東風4B型機車基礎上,于1985年研制成功、1990年投入批量生產。
在東風4B型柴油機車投入批量生產之后,為了滿足鐵路運輸對提高機車經濟性、耐久性、可靠性的要求,大連機車車輛廠于1984年開始在16V240ZJB型柴油機基礎上,著手研制其改進型16V240ZJC型柴油機。1985年9月,大連機車車輛廠在東風4B型機車基礎上,試制了首臺裝用16V240ZJC型柴油機的東風4C型柴油機車(4001),車型代號DF4C。與東風4B型機車相比,東風4C型機車不但運用功率有所提高,無論在牽引速度、經濟性方面都比東風4B型機車優(yōu)越,而且在結構上也作出了改進,解決了東風4B型機車不合理的布局和慣性質量問題,并使機車重量分配更趨合理。
1990年,大連廠開始大批量生產東風4C型機車,其車號按東風4系列編制,隨后根據中國鐵路機車車輛工業(yè)總公司統(tǒng)一安排,大連廠將圖紙轉給資陽內燃機車廠、大同機車廠和四方機車車輛廠,東風4C貨運型機車總共生產了845臺。其中大連廠在1985年至1998年間累計制造465臺(車號4001~4465);資陽廠于1996年至1999年間累計生產333臺東風4C貨運型機車(車號5004~5273;5276~5335);大同廠自1995年至1998年累計制造了40臺(車號0001~0040);四方機車車輛廠也于1998年生產了6臺東風4C型機車(車號2001~2006)。
為滿足牽引快速旅客列車的需要,資陽內燃機車廠于1999年在東風4C貨運型機車的基礎上,自行研制成東風4C型準高速客運用柴油機車。該型機車主要特點為采用了A1A-A1A軸式,大部分內部設備均與東風4C貨運型機車相同,車體外觀設計參考了東風11型機車。機車標稱功率2165千瓦,軸重21噸,最高運營速度160公里/小時。資陽廠于1999年試制了兩臺樣車(車號5274、5275),最高試驗速度達176公里/小時。試驗完畢后,兩臺機車均出售予三茂鐵路公司,并按東風8B型機車涂裝重新油漆。鐵路愛好者通常以“DF4CK”(K表示客運)稱呼這種機車。
軸式 | 傳動方式 | 持續(xù)功率 | 最高速度 | 用途 | 廠家 |
Co-Co A1A-A1A(準高速) | 交--直傳動 | 2650kW | 客160km/h 貨100km/h | 客貨運 | 大連資陽 大同四方 |
七、東風4D型(DF4D)
DF4D型柴油機車是客、貨運用交—直流電傳動內燃機車。大連機車車輛廠在東風4B型、東風4C型機車基礎上設計制造了東風4D型柴油機車,車型代號DF4D。其后又研制出用于不同用途的改進版本。東風4D型機車包括:東風4D提速型、東風4D準高速型、東風4D機車供電型、東風4D貨運型、東風4D調車型、東風4D徑向轉向架型、東風4DJ交流電傳動型等等,形成東風4D型內燃機車系列,該系列機車全部由大連廠生產。
(一)東風4D提速型
為了提高鐵路運輸的競爭能力,1996年9月,鐵道部決定在1997年4月1日實施中國鐵路第一次大面積提速,在京廣、京滬、京哈三大干線的提速旅客列車最高運行時速將達到140公里,并要求大連機車車輛廠在東風4B型和東風4C型機車基礎上,立即著手研制東風4D型提速客運柴油機車。距離大提速的實施日期僅余下不足七個月,1996年12月15日,首臺東風4D型客運機車在大連機車車輛廠落成。東風4D型提速客運機車最高運行速度為145公里/小時,裝用了大連廠與英國里卡多公司合作在16V240ZJB/C型柴油機基礎上改進開發(fā)的16V240ZJD型柴油機,裝車功率為2940千瓦,機車標稱功率為2425千瓦。走行部牽引電機采用滾動軸承抱軸箱的半懸掛安裝方式。當機車牽引大編組客車(1100噸)時,在平直線路上平衡速度為132公里/小時;部分機車上并裝有重聯(lián)裝置。早期生產的機車外形類似DF4C,從DF4D-0151機車起采用新的車頂圓弧外形以降低高速運行時的風阻和噪音,早期生產的機車亦陸續(xù)回廠改造。
從1997年2月開始投入批量生產,至2003年停產,大連機車車輛廠累計生產了575臺東風4D型提速客運機車,車號為0001~0240、0243~0347、0353~0529、0532~0584。東風4D型提速客運機車是中國鐵路第一、二、三次大提速的主型機車之一。
(二)東風4D貨運型(4000系)
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進行了適應貨運機車性能的改造,開發(fā)東風4D型貨運機車。同年4月試制了兩臺貨運型機車(0241、0242),配屬北京鐵路局石家莊機務段進行運用考核。鑒于貨運型機車使用情況良好,陜西省西延鐵路公司于1998年7月向大連廠訂購了一臺貨運型機車(0348),這也是東風4D型機車首次進入地方鐵路市場。1998年11月東風4D型貨運機車開始批量生產,同時開始啟用4000系的機車編號。
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。根據干線貨運的需要,貨運型在提速客運型基礎上做出了一些改動,包括重新設計了牽引齒輪箱,最高運行速度調整為100公里/小時等。
截至2013年大連機車車輛廠累計生產了326臺東風4D型貨運機車,車號為0241、0242、0348、1893、4001~4033、4036~4056、4063~4073、4078~4079、4082~4090、4093~4166、4170~4337、4351~4354(巴新鐵路25噸軸重)。
貨運型機車一般采用奶黃色和天藍色的車身涂裝,以和客運型機車區(qū)別。因為該車的涂裝顏色看上去像倒過來的烏克蘭國旗,所以鐵路愛好者通常對東風4D貨運型俗稱為“烏克蘭”或“DF4DH”。
(三)東風4D準高速型(3000系)
為滿足中國鐵路對準高速客運柴油機車的需求,大連機車車輛廠于1998年與西南交通大學等單位合作,在東風4D型提速客運機車的半懸掛轉向架基礎上,研制了準高速全懸掛轉向架。1999年10月13日,首臺東風4D型準高速客運機車(3001)竣工。
東風4D型準高速客運機車主要用于牽引快速客運列車,最高運行速度為170公里/小時。首兩臺機車(3001、3002)試驗裝用大連廠與英國里卡多公司進行技術合作和研制開發(fā)的16V240ZJE型高強化、大功率柴油機,裝車功率提高到3310千瓦(4555馬力)并采用了電子噴射技術;但由于16V240ZJE型柴油機耗油量相對較高,且機車冷卻能力不足,因此后來3001、3002號機車和批量生產的機車都改裝16V240ZJD型柴油機,裝車功率下降至2940千瓦(4000馬力)。
2000年5月,東風4D型準高速客運機車開始批量生產,至2013年累計生產了340臺,車號為3001~3340。
一般情況下準高速客運型的車身涂裝和提速客運型有著明顯差別,準高速型的車身兩端有紅色和奶黃色條狀相間而提速型沒有,鐵路愛好者通常對東風4D型準高速客運機車稱為“花老虎”或“DF4DK”。
(四)東風4D徑向轉向架型(7000系)
為了適應中國西南地區(qū)山區(qū)鐵路的貨運需要,大連機車車輛廠于2000年在東風4D型貨運機車的基礎上,研制了東風4D型徑向轉向架干線貨運機車。機車主要結構和性能都與貨運型機車大致相同,最大運行速度為100公里/小時,但轉向架換裝了更為適合山區(qū)小半徑曲線線路的兩臺三軸自導向徑向轉向架。
首臺徑向轉向架貨運型機車(7001)于2000年7月完成試制,2003年7月完成15萬公里運用考核。2003年,鐵道部正式向大連機車車輛廠訂購20臺東風4D型徑向轉向架貨運機車,于2003年6月30日起陸續(xù)配屬柳州鐵路局柳州機務段,大連機車車輛廠累計生產了21臺徑向轉向架貨運型機車,車號為7001~7021。2006年,徑向轉向架在檢修時均被發(fā)現(xiàn)存在不同程度的構架裂紋,嚴重危及行車安全;同年9月,鐵道部要求所有裝用徑向轉向架的東風4D型機車分批送返大連機車車輛廠進行大修并更換為普通轉向架,改造工程于2007年初完成。
(五)東風4D機車供電型(DF4DF)
東風4DF型機車是在東風4D型提速客運機車基礎上開發(fā)研制的干線客貨運通用柴油機車,具有向旅客列車供電的功能并采用了微機控制系統(tǒng),既能牽引列車又可以取代客運列車中的發(fā)電車向列車空調、電加熱器和照明等供電。
大連機車車輛廠于1999年至2004年間共生產了25臺該型機車,交付達成鐵路公司和石長鐵路公司使用。
(六)東風4D調車型(DF4DD)
為滿足地方廠礦企業(yè)對大功率調車機車的需求,大連機車車輛廠于1999年在東風4D型機車基礎上研制了東風4DD型調車機車,主要用于重載調車編組以及小運轉作業(yè),是至今中國國內功率最大的調車機車。
東風4DD型機車是中國國內造價最高的調車機車車型,每臺造價超過500萬元人民幣(2007年價格),比東風7C型、東風5型等普通調車機車高出近一倍多,東風4DD型機車的主要用戶均為冶金、煤炭、化工、電力系統(tǒng)等行業(yè)的路外工礦企業(yè)。截至2010年,大連機車車輛公司累計生產了230臺東風4DD型機車(不含改進型機車)。
(七)東風4D交流電傳動型(DF4DJ)
東風4DJ型柴油機車(DF4DJ),原稱東風4DAC型(DF4DAC),是中國鐵路使用的干線客、貨兩用柴油機車車型之一,也是中國第一代采用交流傳動技術的國產柴油機車,由大連機車車輛廠及德國西門子公司于2000年共同開發(fā)研制成功。
東風4DJ型機車僅試制了兩臺,屬于實驗性車型,主要目的為驗證交流傳動技術的優(yōu)越性,機車采用了西門子的交流傳動系統(tǒng)。在設計結構上除傳動系統(tǒng)使用交直交裝置以外,所有其他裝置都保持與東風4D型機車完全一致。
軸式 | 傳動方式 | 持續(xù)功率 | 最高速度 | 用途 | 廠家 |
Co-Co | 交--直傳動 | 2940kW | 客145km/h 貨100km/h 準170km/h | 客貨運 | 大連 |
待續(xù)