共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:06

首台径向转向架货运机车（7001）于2000年7月完成试制。按铁道部要求，2001年2月至3月间由铁道部质检中心对东风4D-7001号机车，在北京环行铁道、京承铁路北京东至洞庙河区段进行了径向性能及动力学试验。2001年10月起，7001号机车配属北京铁路局丰台机务段，在京原铁路丰台西至灵丘段投入运用考核；至2002年9月又调至柳州铁路局金城江机务段，2003年7月完成15万公里运用考核。在近两年的实际使用中，机车体现出良好的动力学性能和曲线通过能力，轮缘磨损较小，司机普遍认为该车在山区路段行驶稳定性好，在山区坡道速度提升快，轮轨冲角有明显减小。

第一台径向转向架货运机车DF4D-7001号

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:07

2003年，铁道部正式向大连厂订购20台东风4D径向转向架货运机车，于2003年6月30日起陆续配属柳州铁路局柳州机务段，担任焦柳铁路柳州至怀化区段的客、货列车牵引任务。大连厂累计生产了21台径向转向架货运型机车，车号为7001～7021。根据柳州机务段的统计，径向转向架机车的轮缘磨耗率比普通转向架机车大幅减少74%。但在使用过程中也发现径向转向架存在转动机构磨耗大、构架裂纹、制动单元杠杆折断、闸瓦磨偏、轴承容易故障、转向架维修困难等问题，对机车可靠性造成不利影响。2006年，径向转向架在检修时均被发现存在不同程度的构架裂纹，严重危及行车安全；同年9月，铁道部要求所有装用径向转向架的东风4D型机车分批送返大连机车车辆厂进行大修并更换为普通转向架，改造工程于2007年初完成。

东风4D-7020号径向转向架货运型机车，因为径向转向架货运机车涂装是绿色，绰号绿D

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:07

东风4D的车体结构与东风4B、4C大致相同，采用双司机室、内走廊式侧壁承载全焊接钢结构车体。机车从前到后分别为第一司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室、第二司机室。电气室内设有电气柜和电阻制动柜；传动室设有主硅整流柜、励磁整流柜、启动变速箱、启动发电机、前转向架牵引电动机等设备；动力室位于车体中部，安装了一套柴油发电机组，以及空气滤清器、燃油输送泵、燃油滤清器、机油热交换器、膨胀水箱等辅助设备。冷却室设有油水系统冷却装置，包括V型结构的铜散热器、冷却风扇、静液压变速箱、后转向架牵引电动机通风机、两台空气压缩机等。辅助室内装有预热锅炉和空气干燥器等。

柴油机
东风4D装用一台16V240ZJD型柴油机，是由大连机车车辆厂在16V240ZJB型柴油机基础上，通过与英国里卡多咨询工程公司技术合作，于1986年开发完成的大功率机车柴油机，属于240/275系列产品之一。该型柴油机为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速柴油机，重新设计了缸盖和气门机构，采用整体铸钢主轴承座与钢板焊接而成的机体、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统；在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器，柴油机标定功率为3240千瓦（4400马力），装车功率为2940千瓦（4000马力）。

传动系统
传动装置为交-直流电传动，柴油机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置的三相全波整流桥式电路，把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。东风4D型机车均采用TQFR-3000E型同步牵引发电机，具有较大的恒功调压比，可以有效地降低牵引电机的磁场消弱深度，并能够与东风4C型机车通用互换。提速客运型、准高速客运型机车分别采用ZD109B、ZD106型牵引电动机，均为强迫通风、四极串励的直流牵引电动机，吸收了东风6型机车所使用的通用电气GE752AFC1型牵引电动机的技术。

东风4D整体布置

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:07

东风4D走行部

机车走行部为两台可互换的三轴转向架，提速客运型和货运型机车的转向架结构大致相同，一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器，二系悬挂采用橡胶金属堆旁承，机车车体的全部重量通过八个橡胶金属堆坐落在前、后转向架上，车体与转向架之间并装有横向减振器和抗蛇行减振器（提速客运型）；牵引力或制动力通过转向架与车体底架间的低位平行四杆牵引机构传递，车体底架与转向架侧架之间设有弹性侧挡。牵引电动机安装方式继承了东风10F的滚动轴承抱轴半悬挂结构，解决了滑动轴承抱轴悬挂结构在高速运行时碾瓦故障和稳定性差的问题。

准高速客运型机车采用了全悬挂转向架，轴箱拉杆定位、一系独立悬挂、低位牵引杆等均沿用了提速客运型机车的结构。为了满足机车高速运行时动力学性能要求，准高速客运型机车采用了与东风11相同的双侧六连杆轮对空心轴式牵引电动机全悬挂、高柔圆弹簧二系悬挂。轮对空心轴式牵引电机全悬挂的特点为，将牵引电动机全部重量悬挂在转向架构架上，牵引电动机的扭矩通过牵引齿轮、弹性六连杆机构、空心轴装配，从而驱动轮对，大幅减少了每轴簧下重量和轮轨作用力。转向架的二系悬挂包括了高圆簧、橡胶垫、垂向减振器、横向减振器和抗蛇行减振器的组合。此外，为了提高高速运行时的稳定性，转向架固定轴距由2×1800毫米增加到2×2000毫米，因此油箱容积也由9000升减少到6500升。

东风4D准高速客运机车的全悬挂三轴转向架

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:09

东风4D型作为中国铁路其中一种技术最为成熟的柴油机车，因此也成为多种出口机车的技术基础，以下介绍一些东风4D的出口情况。

1996年11月大连厂签订了向营运德黑兰地铁的伊朗德黑兰城郊铁路公司（TUSRC）提供两台CKD2型柴油机车（DF4D-9001、9002）的合同，1997年3月完成生产，同年6月装船付运，成为大连厂首次向国际市场出口的干线机车产品。CKD2型机车是在东风4D客运机车基础上开发的干线柴油机车，两者结构大致相同，装用16V240ZJD型柴油机，最大运用速度为132公里/小时。

出口伊朗的CKD2型机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:12

2001年5月，大连厂向巴基斯坦提供69台柴油机车授标协议书签字仪式在巴基斯坦首都（河蟹）堡举行，其中包括44台2500马力的CKD8B型机车和25台3600马力CKD9型机车，时任国务院总理朱..镕..基和巴基斯坦首席执行官穆沙拉夫出席了签字仪式。根据合同，大连厂向巴基斯坦提供整车15台，其中CKD9型机车8台，CKD8D型机车7台，其余均以半散件和全散件方式交货，由大连厂转让部分技术并派出技术人员，帮助巴方在当地组装。CKD9型机车是干线客货运柴油机车，采用16V240ZJD1型柴油机和逆变器控制交流辅助传动技术，最大运用速度为125公里/小时，适用于1676毫米的宽轨铁路。全部44台CKD9型机车在2003年至2004年间交付完毕。

出口巴基斯坦的CKD9型机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:12

2001年9月，大连厂与朝鲜青松资源公司签订了出口两台CKD4A型柴油机车的协议书；2002年7月，两台机车完成出厂交付朝鲜铁路。CKD4A型机车是在东风4D型机车基础上开发的干线柴油机车，符合朝鲜铁路限界标准，轴重22.2吨，采用轻量化车体结构、16V240ZJD型柴油机，最大运用速度为100公里/小时。

出口朝鲜的CKD4A型机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:12

蒙古伊罗河铁矿有限公司（Boldtumur Eruu Gol LLC）于2009年向大连厂订购了30台CKD4B型柴油机车，后来又将采购数量增加到49台。CKD4B型机车是以东风4D型机车为基础开发设计，装用16V240ZJD型柴油机和宽轨转向架，并采用了微机控制系统，适用于1524毫米的宽轨铁路，车体外观借鉴了HXD3型电力机车的设计；根据蒙古的使用条件，机车的防寒系统、车体密闭性、空气滤清装置等都作出了相应改进。首台机车于2010年10月底出厂。

出口蒙古的CKD4B型机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:13

2011年1月底，中国北车公司与蒙古国道路交通建筑和城市发展部签订了内燃机车、货车和集装箱正面吊销售合同，总价值1.95亿元人民币。根据合同，大连厂向蒙古国家铁路提供了5台CKD4B-MR3000型柴油机车。该型机车是在原CKD4B型机车基础上，对机车驾驶室内部进行了优化，加装了卫生间、空调、冰箱等设备，提高了司机操作的舒适性，车身上并绘有蒙古国家特色的祥云图案。这批机车于2011年11月在大连下线。

出口到蒙古的CKD4B-MR3000型柴油机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:13

2011年2月，大连厂与伊朗厄尔布尔士•尼若器材和铁路车辆公司（Alborz Niroo Equipment & Railway Fleet Company）、帕尔斯车辆公司（Pars Wagon）签订了50台CDN10A型干线货运柴油机车的销售合同。CDN10A型机车装用16V240ZJD1型柴油机，装车功率为2750千瓦，最高运行速度为100公里/小时，并采用微机控制装置和克诺尔制动机。

出口到伊朗的CDN10A机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:13

另外还有东风4DH型，2012年大连厂经由中国土木工程集团公司出口两台到沙特阿拉伯。

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:14

除此之外，东风4D在国内还有几款衍生车型，简单介绍一下：东风4D干线客、货运柴油机车的研制成功后，为满足地方厂矿企业对大功率调车机车的需求，大连厂于1998年决定在东风4D货运机车基础上，研制开发4000马力重型调车柴油机车，形成东风4D型机车系列化。1998年9月，东风4DD型调车机车技术设计方案通过大连厂厂内设计评审；同年10月6日，大连厂正式下达设计任务书，至1999年2月完成施工设计并投入试制；同年6月，首台东风4DD型调车机车（车号1001）落成，并交付洛阳石化公司（中国石化洛阳分公司）使用。

首29台东风4DD型机车于1998年至2002年间制造，车号为1001～1029；从2003年起生产的东风4DD型机车，车号改为由0030开始。东风4DD型机车是中国国内造价最高的调车机车车型，每台造价超过500万元人民币（2007年价格），比东风7C、东风5等普通调车机车高出近一倍多；因此铁道部为国家铁路的采购数量不多，东风4DD机车的主要用户均为冶金、煤炭、化工、电力系统等行业的路外工矿企业。截至2010年，大连厂累计生产了230台东风4DD型机车（不含改进型机车），车号为1001～1029、0030～0290，主要用户包括天津市铁路集团、广铁集团粤海铁路公司海南机务段、兖矿集团铁路运输处、平顶山煤业集团铁路运输处、连云港港口集团等。

东风4DD型调车机车0032号，中国功率最大，最贵的调车机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:14

为进一步提高大秦铁路运输能力，满足编组站推送10000吨重载列车驼峰调车作业的需要，大连厂根据铁道部关于调车机车实现“系列化、标准化、模块化、信息化”的要求，对东风4DD型调车机车做出了一些改进，于2004年开始研制东风4DD改进型机车；同年12月，机车技术设计方案通过铁道部机务局设计评审，2005年试制成功。

与原东风4DD型机车相比，改进型机车的机车性能和运用可靠性均有所提高。主要差异包括，机车轴重和整备重量分别由23±3%吨、138±3%吨提高到25±3%吨、150±3%吨，起动和持续牵引力分别由422、358千牛改为480、331.8千牛，柴油机以整体铸造机体取代了焊铸组合机体，并改装进口的喷油器、喷油泵、调速器等零部件，而牵引电机、主发电机、硅整流柜、微机控制装置、空气压缩机等均改装性能和可靠性更好的型号，并增加了LKJ2000型监控装置和电阻制动装置。

大连厂于2005年间累计生产了8台东风4DD改进型调车机车，车号为4180～4187，分别配属太原铁路局湖东电力机务段秦东运用车间、柳村运用车间使用，担当秦皇岛枢纽内秦皇岛东站、柳村南站的调车及小运转任务。

改进后的东风4DD调车4182号

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:15

根据调车机车作业特点，东风4DD采用单司机室、外走廊结构的车架承载罩式车体，机车中部两侧及两端设有露天走台与扶梯。机车车体从前到后依次为为电气室、司机室、传动室、动力室、冷却室及辅助室。电气室内设有机车操纵用的各种电器设备，电气室并设有中间走廊和前端门，当机车重联时方便司机通过到另一台机车；司机室内对角布置有两台相同的操纵台，以便司机选择任意一个方向操纵机车；传动室内设有主发电机励磁机、启动发电机、前转向架牵引电动机通风机，以及硅整流柜、制动电阻柜等设备。动力室在机车中部，安装了一套柴油发电机组，以及燃油预热器、燃油输送泵、静液压泵等，在柴油机自由端方向并装有膨胀水箱、机油热交换器、机油滤清器及各种管路。冷却室内设有V型结构的散热器和冷却风扇，下方设有后转向架牵引电机通风机、静液压变速箱、两台空气压缩机等设备。车底两台转向架之间设有燃油箱、总风缸和蓄电池箱。机车车体外形采用计算机辅助设计（CAD），机车头型包括司机室、电气室的外观造型设计参考了北美柴油机车，各部分比例、司机室室内布置及其人机工程学等方面都尽可能采用黄金分割原理。

柴油机
机车装用一台与东风6型、东风4D型机车相同的16V240ZJD型柴油机，属于240/275系列产品之一。该型柴油机是在16V240ZJB型柴油机基础上，通过与英国里卡多咨询工程公司技术合作，于1986年开发完成的大功率机车柴油机，为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速柴油机，采用焊铸组合机体或整体铸造机体（改进型）、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统；在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器。柴油机装车功率为2940千瓦，满功率运转时燃油消耗率为每千瓦小时207克。

传动系统
传动装置为交—直流电传动。柴油机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。东风4DD型机车采用了TQFR-3000E型同步牵引发电机、ZD109Z（ZD109B1）型直流牵引电动机；改进型机车改为采用JF213型同步牵引发电机、ZD109L型牵引电机（采用（河蟹））。

走行部
机车走行部为两台相同的三轴转向架，轴式Co-Co。轴箱采用滚动轴承；一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器，二系悬挂采用橡胶摩擦旁承或橡胶堆旁承（改进型），牵引力和制动力通过低位四连杆机构牵引装置传递。牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂结构，实现抱轴轴承一个大修期内免维护，消除滑动轴承（轴瓦）的碾瓦故障。转向架并安装了轮缘润滑装置。

东风4DD改进版另一侧车头

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:15

接着说东风4D啊，这次是东风4DF，是在东风4D提速客运机车基础上开发研制的干线客货运通用机车。它是大连厂1999为达成铁路公司和石长铁路公司专门开发的一款列车，至2004年共生产了25台。它的特点是通过微机控制系统向旅客列车供电，既能牵引列车又可以取代客运列车中的发电车向列车空调、电加热器和照明等供电。

达成铁路是由铁道部和四川政府共同投资修建的国家一级干线，于1997年12月25日全线通车；同月出资双方在成都市正式成立了达成铁路有限责任公司，负责经营达成铁路的客、货运输及相关服务，合资铁路公司在经营方式、机构设置、生产组织、运价浮动等方面均比国家铁路享有更大的自主经营权。为了提高经济效益，达成铁路公司于1998年开始研究在旅客列车取消发电车，改由机车向列车供电的可行性，以最大限度的压缩机车车辆购置及维修成本、工资成本及有关运输成本。传统上旅客列车一般都挂有一节发电车，给列车内空调、电暖、照明等提供电源；如果以机车代替发电车向列车供电，则可减少发电车的购置、维修、折旧、燃油、人员等费用，并可增加一辆载客车厢，提高运输能力。

为此，达成公司与大连厂和永济电机厂合作，对三种不同方案进行比较。第一种方案是在机车上加装一台输出功率约500千瓦柴油发电机组，缺点是其体积较为庞大，除非采用单司机室否则机车上的空间不能满足要求。第二种方案是加装单独的供电发电机和供电励磁机，缺点是起动变速箱负载达到500千瓦，设计上有一定困难。第三种方案是装用同轴主副发电机，利用机车的柴油发电机组向机车供电，需重新设计控制系统及发电机，并要求机车柴油机有足够大的功率支持。

通过对上述三种方案的论证，最终采纳了第三种方案，决定以装用16V240ZJD型柴油机的东风4D客运机车为基础进行重新设计，加装同轴副发电机，并由微机系统判断并执行对机车的牵引及供电控制，该型机车被定型为东风4DF型，成为中国铁路第一种具有向列车供电功能的柴油机车。因此被铁路网友绰号“电红D”。

东风4DF型0350号机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:16

1998年12月，达成公司与大连厂签订合同，购买首批4台东风4DF机车，车号为0349～0352。1999年4月，大连厂完成了4台机车的试制，同年5月交付达成铁路公司投入运用。在运用考核的一年中，该型机车牵引及发电功能基本稳定，但存在主整流柜易烧损、副发电电机散热不良等技术问题，达成铁路公司与大连机车厂及永济电机厂协商，于2001年对主发电机、主硅整流柜进行改进，使机车性能渐趋稳定。

达成铁路公司订购的首批4台东风4DF型机车于1999年5月配属南充机辆段（成局南段），投入达成铁路运用，担当牵引达州—遂宁—南充—成都的管内旅客列车及部分货物列车。由于使用情况良好，引起了湖南省石长铁路公司的兴趣，同年订购了2台东风4DF机车并配属益阳机务段（广铁益段），投入石长铁路运用，后于2003年改配属广州铁路集团长沙机务段。此后，达成铁路公司在2000年至2004年间，又向大连厂先后订购四批共20台东风4DF型机车。截至2004年，大连厂累计生产了25台东风4DF型机车。

东风4DF型4081号机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:16

2004年11月起，随着达万铁路正式开通客运，原达成铁路公司与达万铁路公司重组为新的达成铁路公司，并由南充机辆段的东风4DF担当牵引达万线的旅客列车。2005年3月，铁道部实施撤销全国铁路分局的体制改革，原长沙铁路总公司撤销，原岳阳机务段、长沙机务段、娄底机务段、株洲机务段、衡阳机务段、郴州机务段、益阳机务段等七个单位合并为株洲机务段，原配属长沙机务段的两台东风4DF均改配属株洲机务段长沙运用车间。2008年7月，达成铁路的生产经营改由成都铁路局委托管理，原南充机辆段的机务部分合并到成都机务段，而车辆部分合并到成都东车辆段，原配属达成公司南充机辆段的所有东风4DF均改配属为成都机务段。

东风4DF型4091号机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:17

东风4DF的车体结构与东风4D大致相同，采用双司机室、内走廊式侧壁承载全焊接钢结构车体。机车从前到后分别为第一端司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室、第二端司机室。电气室内空间比东风4D有所减少，设有电气柜和电阻制动柜，电气柜上增加内燃机车控制器（DLC）以取代励磁调节器等。传动室设有主硅整流柜、励磁整流柜、启动发电机、前转向架牵引电动机等设备，并增加了列车供电控制柜。动力室在机车中部，安装了一套柴油发电机组（包括同轴副发电机）及其辅助设备。冷却室设有油水系统冷却装置，包括铜散热器、高温闭式循环冷却水系统、膨胀水箱、后转向架牵引电动机通风机、两台空气压缩机等。辅助室内取消了预热锅炉，改为安装一台50千瓦的小型辅助发电机组。

柴油机
东风4DF仍装用一台16V240ZJD型柴油机，为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速柴油机，重新设计了缸盖和气门机构，采用整体铸钢主轴承座与钢板焊接而成的机体、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统；在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器，柴油机装车功率为2940千瓦。

传动系统
传动装置为交-直流电传动，柴油机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。机车采用JF210型同步发电机、ZD109B型牵引电机。机车还装有电阻制动装置，制动功率为2730千瓦。

供电系统
东风4DF采用JF210型主副发电机，该型发电机是在东风4D采用的TQFR-3000E型同步主发电机基础上，通过延长其电枢轴并在其前端加装同轴副发电机；副发电机专门为列车供电，为一台三相交流工频同步发电机，额定功率为500千伏安，输出电压为380伏交流电。机车两端车头下方两侧均设有一对供电插座，通过连接电缆向列车供电。由于机车设有供电牵引和非供电牵引两种模式，东风4DF采用微机控制系统判断并执行对机车的牵引及供电控制，称为内燃机车控制器（DLC），它是以一个以英特尔80C196微处理器为核心的多功能实时控制系统，可以自动完成发电工况和非发电工况下机车的恒功控制，以及电阻制动控制、列车供电控制、辅助发电控制等功能。当机车向列车供电时，为了保障供电的稳定，柴油机转速将由微机系统固定保持在每分钟940～1000转，此时司机控制器不再改变柴油机转速，而是通过DLC控制器控制励磁电流，实行16位有档无级调速。
由于副发电机与主发电机同轴，机车向列车供电时将消耗约350千瓦的功率，此时机车标称功率由非供电牵引时的2425千瓦下降至1980千瓦。此外，机车辅助室内并安装了一台50千瓦的小型辅助发电机组，可用于当同轴副发电机故障时，向列车继续提供应急电源。

转向架
机车走行部与东风4D相同，为两台三轴转向架，轴式Co-Co。一系悬挂为轴箱圆弹簧并带有液压减震器，二系悬挂为橡胶堆，并在车体与转向架之间装有横向减振器和抗蛇行减振器。牵引力和制动力通过低位四连杆机构牵引装置传递。牵引电机悬挂方式为滑动抱轴承式半悬挂、单边齿轮传动。

东风4DF型0531号机车

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:17

最后介绍东风4DJ，结束东风4D了。东风4DJ原称东风4DAC，是中国第一代采用交流传动技术的国产柴油机车。东风4DJ的研制背景是九十年代初起，交流传动技术逐步成为国际上电力传动柴油机车发展的必然趋势，美国、德国、瑞士、日本等国均开始批量生产交流传动柴油机车。为了满足“提速、重载”的发展需要，铁道部决定在第九个五年计划期间着手开发以交流传动技术为主要特征的中国第...四....代柴油机车。东风4DJ由大连厂与德国西门子公司于2000年共同开发研制成功，仅试制了两台，属于实验性车型，主要目的为验证交流传动技术的优越性，机车采用了西门子的交流传动系统。绰号“假洋鬼子”。
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东风4DJ型内燃机车0001号（原涂装DF4DAC-8001）

soma9 · 发表于 2014-7-13 21:18

1994年，大连厂开始了交流传动柴油机车的研制任务，由于当时中国的交流异步牵引电动机及牵引逆变器技术尚未成熟，只好选择与外国厂商合作。1995年12月18日，时任中国铁道部部长（河蟹）、副部长国林到大连厂视察，回应工厂上马交流传动柴油机车时指出，“京广线、京沪线要开通5000吨重载列车，要一通到底，GTO要求电流大，电压高，国内达不到，引进交直交技术势在必行，内燃、电力要同步上”。交流传动技术按照应用元件划分，先后经历了快速晶闸管（KK）、可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）三个发展阶段；为了尽快缩短中国与国际先进水平的差距，铁道部决定在交流传动柴油机车的发展上，跳过GTO阶段，直接引进国外先进的IGBT技术。

1999年4月1日，大连厂与西门子交通技术集团签订技术合作协议，决定以东风4D为基础，共同开发和试制两台新型交流传动柴油机车，称为东风4DAC型。东风4DAC应用了西门子提供的交流传动技术，将“欧洲短跑手”（EuroSprinter）系列ES64F型电力机车（德国铁路152型电力机车）所采用的IGBT模块移植到东风4DAC的牵引逆变器。由于该型机车属于试验性质，主要目的为验证交流传动技术相比直流传动技术的优越性，因此机车除传动系统以外的部分尽量保持与东风4D相同，以获得更具比较性的测试数据。根据合同规定，大连厂负责总体设计，提供机车车体、机械装置、转向架及16V240ZJD型柴油机；主发电机由永济电机厂根据西门子的技术要求设计制造；西门子提供机车使用的1TB2630型交流异步牵引电动机、IGBT元件牵引逆变器、交流辅助发电机以及“SIBAS 32”微机控制系统等部件。

东风4DJ所参考的德国铁路152型129-3号电力机车

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