不是你不好，是有比你更好的，東風(fēng)4E型大功率重聯(lián)內(nèi)燃機(jī)車的故事

這是福利

上世紀(jì)90年代初開始，隨著改革開放的深入，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，隨之而來的就是鐵路貨運(yùn)量的迅猛增長(zhǎng)， 尤其是京滬、京廣、京哈鐵路等鐵路干線的增長(zhǎng)量尤為迅速，但當(dāng)時(shí)中國(guó)鐵路的貨物列車編組車輛數(shù)量少，運(yùn)量不足，機(jī)車牽引力低，成為制約中國(guó)鐵路干線貨運(yùn)量增長(zhǎng)的瓶頸。

為了緩和繁忙干線運(yùn)輸能力緊張的局面，鐵道部在1993年決定在主要鐵路干線開行5000噸級(jí)重載混編貨物列車，批準(zhǔn)以上海鐵路局管內(nèi)的京滬鐵路滬寧段為重載牽引擴(kuò)能工程的試點(diǎn)段，指定使用南翔機(jī)務(wù)段的東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車雙機(jī)重聯(lián)作為重載列車的牽引機(jī)車。

東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車

雖然牽引試驗(yàn)獲得圓滿成功，證明用兩臺(tái)東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車雙機(jī)重聯(lián)牽引5000噸級(jí)重載貨列是可行的，但此舉嚴(yán)重占用了東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車的出勤效率。所以鐵道部決定在東風(fēng)4B基礎(chǔ)上研制一款固定重聯(lián)的大功率內(nèi)燃機(jī)車，并在1994年年初向青島四方機(jī)車車輛廠下達(dá)了研制新型重聯(lián)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車的任務(wù)要求，車型代號(hào)為東風(fēng)4E。

1994年5月26日，鐵道部在北京召開東風(fēng)4E型重聯(lián)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車的設(shè)計(jì)審查會(huì)，通過了青島四方機(jī)車車輛廠提交的機(jī)車設(shè)計(jì)方案和圖紙，然后開始試制工作。

東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車由兩輛結(jié)構(gòu)完全相同的但司機(jī)室機(jī)車——A機(jī)車和B機(jī)車聯(lián)掛而成，兩車之間有橡膠風(fēng)檔和通過臺(tái)，司機(jī)能在任意一輛機(jī)車的司機(jī)室內(nèi)同時(shí)操縱兩輛機(jī)車。單輛機(jī)車既可以重聯(lián)使用，也可以拆開后單輛使用。

單輛東風(fēng)4E型機(jī)車的基本結(jié)構(gòu)和零部件和東風(fēng)4B型機(jī)車相同，東風(fēng)4B型機(jī)車的司機(jī)稍加培訓(xùn)就能方便上手駕駛東風(fēng)4E型機(jī)車，維護(hù)和保養(yǎng)也都能直接使用東風(fēng)4B的維修隊(duì)伍。

單輛東風(fēng)4E型機(jī)車采用全鋼焊接的框架式側(cè)墻承載結(jié)構(gòu)，每節(jié)機(jī)車均設(shè)有司機(jī)室、電氣室、動(dòng)力室和冷卻室。和東風(fēng)4B型機(jī)車最大的區(qū)別就是沒有另一端的司機(jī)室。動(dòng)力室內(nèi)安裝著一臺(tái)青島四方機(jī)車車輛廠制造的16V240ZJB型16汽缸四沖程帶廢氣渦輪增壓的直噴柴油機(jī)。和大連機(jī)車車輛廠制造的16V240ZJB型柴油機(jī)相比，青島產(chǎn)的柴油機(jī)的機(jī)體采用高強(qiáng)度球墨鑄鐵整體鑄造、曲軸采用合金鋼整體鍛造，其可靠性和耐久性都比大連廠制造的同型柴油機(jī)更佳。

東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車采用交—直流電傳動(dòng)，柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)TQFR-3000B型三相交流同步發(fā)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)硅整流機(jī)組整流后供給六臺(tái)永濟(jì)電機(jī)制造的ZD109A型4極串勵(lì)直流牽引電動(dòng)機(jī)，通過牽引齒輪帶動(dòng)輪對(duì)。

東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車總布置圖

單輛東風(fēng)4E型機(jī)車的軸式和轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)和東風(fēng)4B型機(jī)車完全相同，重聯(lián)裝置采用大連內(nèi)燃機(jī)車研究所研制的“電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)化重聯(lián)裝置”，兩臺(tái)機(jī)車之間通過一組重聯(lián)電氣軟管和四根重聯(lián)空氣軟管來進(jìn)行空氣和電氣連接。重聯(lián)控制系統(tǒng)由英特爾8098單片機(jī)為核心通過擴(kuò)展接口組成，可以實(shí)現(xiàn)同步換向、同步牽引、柴油機(jī)同步調(diào)速、同步電阻制動(dòng)等功能。

以上配置允許東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車不管是單機(jī)運(yùn)行還是重聯(lián)運(yùn)行都可以達(dá)到每小時(shí)100公里的運(yùn)行時(shí)速。

1994年12月28日，第一組東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車DF4E-0001A+DF4E-0001B號(hào)車在四方機(jī)車車輛廠試制成功，隨后前往北京，在鐵科院的環(huán)形鐵道進(jìn)行跑車試驗(yàn)后于1995年4月19日交付給上海鐵路局南翔機(jī)務(wù)段進(jìn)行運(yùn)用考核。

上兩圖：在四方廠出廠的DF4E-0001號(hào)車

在DF4E-0001號(hào)車在南翔機(jī)務(wù)段進(jìn)行運(yùn)用考核時(shí)，上海鐵路局于1995年9月16日至9月22日在滬寧鐵路進(jìn)行了首次貨物列車提速測(cè)試。測(cè)試列車分別由東風(fēng)8型內(nèi)燃機(jī)車和東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車負(fù)責(zé)牽引，分別由東風(fēng)8型內(nèi)燃機(jī)車單機(jī)牽引4200噸貨物列車，東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車牽引4200噸貨物列車，東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車牽引5000噸貨物列車。測(cè)試項(xiàng)目包括機(jī)車啟動(dòng)加速性能，列車緊急制動(dòng)及常用、調(diào)速制動(dòng)性能。

測(cè)試證明，東風(fēng)4E型機(jī)車牽引4200噸貨物列車時(shí)能跑出每小時(shí)100.4公里的時(shí)速，牽引5000噸重載貨物列車時(shí)能跑出每小時(shí)96.5公里的時(shí)速，將南京至上海之間的貨物列車的運(yùn)行時(shí)間縮短到了3小時(shí)35分鐘，比原來的運(yùn)行時(shí)間縮短了三分之一，完全達(dá)到了中國(guó)“九五”計(jì)劃期間重載貨運(yùn)列車運(yùn)行速度的要求。

牽引貨物列車進(jìn)行提速試驗(yàn)的DF4E-0001號(hào)車

這次提速試驗(yàn)意味著東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車通過了鐵道部機(jī)務(wù)局的運(yùn)用考核，1996年鐵道部批準(zhǔn)東風(fēng)4E型機(jī)車的批量生產(chǎn)，四方機(jī)車車輛廠從1996年至1997年又生產(chǎn)了十五組共三十臺(tái)東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車，編號(hào)為DF4E-0002（AB）至DF4E-0016（AB），連同DF4E-0001（AB）號(hào)一起總共十六組機(jī)車配屬給上海鐵路局南翔機(jī)務(wù)段，用于牽引滬寧鐵路南京東站至南翔站區(qū)間段的5000噸重載貨物列車。在此之前，南翔機(jī)務(wù)段的5000噸重載貨物列車都是由從美國(guó)進(jìn)口的ND5型內(nèi)燃機(jī)車雙機(jī)重聯(lián)牽引的。

DF4E-0001號(hào)車

DF4E-0002號(hào)車

DF4E-0003號(hào)車和DF4E-0004號(hào)車

DF4E-0005號(hào)車

然而，隨著常州戚墅堰機(jī)車車輛廠在1997年成功推出了東風(fēng)8B型內(nèi)燃機(jī)車，該型機(jī)車單機(jī)裝車功率為5000馬力，可以牽引5000噸的重載貨物列車以每小時(shí)85公里的時(shí)速運(yùn)行。雖然這個(gè)運(yùn)行時(shí)速比東風(fēng)4E型機(jī)車牽引相同重量的貨物列車時(shí)的運(yùn)行時(shí)速為高，但由于東風(fēng)4E型機(jī)車采用固定重聯(lián)方式牽引，其固定重聯(lián)方式固有的缺陷導(dǎo)致機(jī)車運(yùn)用靈活性較差，同時(shí)整體耗油量較高，遠(yuǎn)不如單機(jī)操作的東風(fēng)8B型內(nèi)燃機(jī)車經(jīng)濟(jì)可靠。

東風(fēng)8B型內(nèi)燃機(jī)車

DF4E-0009號(hào)車和東風(fēng)8B-5059號(hào)車停在一起

拆開維護(hù)的DF4E-0009號(hào)車

同樣重量的貨物列車，一臺(tái)機(jī)車就能拉走和必須兩臺(tái)機(jī)車重聯(lián)才能拉走，這對(duì)機(jī)務(wù)部門來說根本不是一道值得糾結(jié)的選擇題。

所以在經(jīng)濟(jì)效益為先的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大環(huán)境下，東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車于2001年被南翔機(jī)務(wù)段棄用。

但鑒于這十六組三十二臺(tái)東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車車齡較新，這會(huì)兒就廢棄太過可惜，本著廢物利用的原則，鐵道部決定將這些機(jī)車改造為東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車，改造的原則是：在保證機(jī)車運(yùn)用可靠性和零部件高度通用化的前提下盡可能使用東風(fēng)4B型機(jī)車上成熟、先進(jìn)的機(jī)件以降低改造成本。

原有的東風(fēng)4E型上的柴油機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向架等大件保持不變，改造的重點(diǎn)集中在將東風(fēng)4E型機(jī)車的單司機(jī)室外觀改造成東風(fēng)4B型機(jī)車的雙司機(jī)室外觀。另外對(duì)柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)重新布局；原有的靜液壓變速箱改造為東風(fēng)4B型機(jī)車通用的直齒輪結(jié)構(gòu)變速箱；冷卻水系統(tǒng)重新布局；機(jī)油管路重新布局；相關(guān)部件及配件更換為東風(fēng)4B機(jī)車通用配件；電氣柜按照東風(fēng)4B型機(jī)車進(jìn)行全面改造。

2002年，全部十六組東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車在戚墅堰機(jī)車車輛廠被改造成三十二臺(tái)東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車，全部采用“西瓜”涂裝，號(hào)段為東風(fēng)4-7701至東風(fēng)4-7732。由于大連機(jī)車車輛廠制造的東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車也有7701至7732這個(gè)號(hào)段，所以這兩批機(jī)車外觀上看不出區(qū)別，只能憑借出廠銘牌進(jìn)行區(qū)別。

東風(fēng)4-7701號(hào)車

東風(fēng)4-7725號(hào)車

根據(jù)國(guó)家鐵路局在2024年9月26日印發(fā)的《老舊型鐵路內(nèi)燃機(jī)車淘汰更新監(jiān)督管理辦法》，東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車改造的東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車將在2035年年底全部淘汰，或者改造為新能源動(dòng)力機(jī)車。比如東風(fēng)4-7709號(hào)車就被改造成新能源動(dòng)力的東風(fēng)4“電瓜”機(jī)車，車號(hào)為東風(fēng)4-6588C

東風(fēng)4-6588C號(hào)“電瓜”車

東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車性能數(shù)據(jù)

輪式：0-6-6-0+0-6-6-0

軸式：CO-CO+CO-CO

軌距：1.435米

輪徑：1.05米

軸重：23噸

通過最小曲線半徑：145米

機(jī)車長(zhǎng)度：21.1+21.1米（車鉤中心距）

機(jī)車寬度：3.105米

機(jī)車高度：4.755米

整備重量：138+138噸

柴油機(jī)型號(hào)：16V240ZJB型

標(biāo)定功率：3600+3600馬力

傳動(dòng)方式：ZD109A型牽引電動(dòng)機(jī)+TQFR-3000B型牽引發(fā)電機(jī)

燃油儲(chǔ)備量：8000+8000公斤

儲(chǔ)水量：1200+1200公斤

儲(chǔ)砂量：1200+1200公斤

最高速度：100公里/小時(shí)

持續(xù)速度：22公里/小時(shí)

牽引力：850千牛（起動(dòng)）、630千牛（持續(xù)）

制動(dòng)方式：電阻制動(dòng)、踏面制動(dòng)