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這是福利
改革開放后,中國經濟得到長足且快速的發展,最直觀的體現就是鐵路的貨運量持續攀升,所以大編組的重載貨物列車成為鐵路貨運下一步發展的“剛需”。
進入了上世紀九十年代后,由東風4\東風4B和東風4C型內燃機車雙機重聯牽引的重載貨物列車已經成了鐵路運輸的常態,可是兩臺內燃機車的雙機重聯牽引雖然保證了牽引力,但是犧牲了燃油經濟性和高速適應性,所以導致當時的重載貨物列車車速普遍不快,時速往往不超過每小時60公里。所以鐵路部門反映需要一型大功率、高可靠性的內燃機車,不過當時由于鐵路基礎設施的落后,60公里的時速在當時并不是很慢的運行時速,所以對新型貨運內燃機車的需求并不是特別強烈。
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東風4型內燃機車
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東風4B型內燃機車
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東風4C型貨運內燃機車
1998年10月1日零時,中國鐵路第二次大面積提速調圖開始實施。相比1997年4月10日實施的第一次大提速全部集中在客運方面,第二次大提速將提速的范圍擴大到了貨運列車方面。
第二次大提速的重點線路和第一次大提速一樣,都是以京廣線、京滬線和京哈線為重點,提速線路進一步延長,列車速度進一步提高。快速列車最高運行速度達到了每小時160公里,非提速區段快速列車最高速度達到了每小時120公里,貨運列車的最高速度允許達到每小時100公里。此舉進一步擴大了提速范圍,提高了列車速度,優化了運輸產品結構和運力資源配置,為重載貨物列車提升運行時速提供了技術保證。
此外,鐵道部借第二次大提速提升的貨物列車運行時速的“東風”,根據行包運輸需求不斷增長的實際情況開通了八對行包專列,實現了行包運輸由廣州、福州、滬杭等地區向烏魯木齊、成都、北京、哈爾濱、沈陽等地區輻射的快速通道并且大受歡迎,使得鐵路行包運輸收入大幅度增加。根據這一成功經驗,鐵道部為滿足較大企業貨主對大宗物資的運輸需求而進一步開行了119趟大宗貨物直達列車,由于這些列車采取定點、定線、定車次、定時、定價的運輸方式,因此被稱為“五定”班列。
以上貨列無一例外全部都是大編組的重載貨物列車,且隨著運行時速的提高,由東風4B和東風4C雙機重聯來牽引的重載貨物列車的燃油經濟性、高速適應性方面難以滿足重載貨物列車的提速要求。且鐵道部已經明確提出在“九五”計劃(1996~2000年)期間發展下一代貨運型內燃機車的發展方向就是四個字“提速”和“重載”,因此對高可靠性的大功率內燃機車的需求陡然就變得迫切了起來。
不過好在當時國內研發內燃機車經驗最豐富的大連機車車輛廠已經研發成功了東風4D型提速客運內燃機車,而且經過1997年和1998年的兩次鐵路大提速的磨合考驗,已經成了一型非常成熟可靠的車型。
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DF4D-0001號車
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配屬呼和浩特機務段的DF4D-0549號
因此,鐵道部在1998年1月指示大連機車車輛廠在東風4D型提速客運內燃機車的基礎上研發一型提速貨運內燃機車,使用成熟車型為基礎進行研發最大的好處就是能最大幅度降低研發風險和成本,縮短研發時間,快速形成貨運能力。
新式提速貨運內燃機車的核心訴求就是要能單機牽引重載貨物列車,以及雙機重聯牽引超長重載貨物列車并且強化運行的可靠性,并且要兼顧平原與山區線路需求,要能牽引重載貨列達到每小時100公里的最高時速。
1998年4月,大連機車車輛廠在東風4D型提速客運內燃機車的生產線上抽取了0241號和0242號機車改造而成的東風4D型提速貨運內燃機車的樣車完成了試制,從接到研制命令到完成試制,僅僅只用了三個月,可見是時間緊任務重,也體現了大連機車車輛廠雄厚的研發實力。
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DF4D-0241號車
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DF4D-0242號車
DF4D-0241和DF4D-0242號車在試制成功并完成跑車試驗后立即配屬給北京鐵路局石家莊機務段進行30萬公里的運用考核,主要擔當石家莊—德州—濟南間的重載貨列的牽引任務。期間兩臺機車表現非常良好,沒有發生任何可值得一提的故障,考核完畢后拆檢發現各主要部件都顯示正常。
1998年7月,陜西省西延鐵路公司向大連機車車輛廠訂購了一臺提速型貨運內燃機車,大連機車車輛廠又直接利用東風4D型提速客運內燃機車的生產線上的DF4D-0348號車進行改裝,同年9月該車下線交付給西延鐵路公司并被命名為“延安”號,這成為地方鐵路公司接收的第一臺東風4D型內燃機車。
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“延安”號機車
鑒于DF4-0241、0242和0348號車的良好表現,鐵道部于1998年11月批準了東風4D型提速貨運內燃機車的批量生產,并正式開啟4000~4999號段,所以東風4D型提速貨運機車也被稱為東風4D4000系機車。
東風4D型提速貨運內燃機車的主體結構和東風4D型提速客運內燃機車完全一樣,都采用雙司機室、內走廊式側壁承載全焊接鋼結構車體,機車從前到后分別為第一端司機室、電氣室、傳動室、動力室、冷卻室、輔助室、第二端司機室。
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東風4D型內燃機車總布置圖
東風4D型提速貨運內燃機車的主動力依然是一臺大連機車車輛廠和英國里卡多咨詢工程公司于1986年開始在東風4型機車的主動力16V240ZJB型柴油機基礎上合作研發的16V240ZJD型16汽缸、四沖程、廢氣渦輪增壓的直噴式V型中速柴油機,最大功率4400馬力,裝車功率4000馬力。傳動裝置為交—直流電傳動,采用TQFR-3000E型同步主發電機和ZD109B型牽引電機;行走機構為兩臺兩臺三軸轉向架,軸式Co-Co。以上方式允許機車牽引重載貨列時能達到每小時100公里的最大結構時速。
相比東風4D型提速客運內燃機車,東風4D型提速貨運內燃機車的主要結構基本相同,主要零部件均能互換,最大的改動在于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,最高運行時速從每小時145公里調整為每小時100公里,并將機車的啟動牽引力從302千牛提升至480千牛,持續牽引力從214千牛提升至341千牛;同時取消了抗蛇行減振器、加裝機車重聯裝置、牽引電動機的磁場削弱率修改為60%以擴展機車恒功率速度范圍。
東風4D型提速貨運內燃機車的柴油機裝車功率比東風4B型內燃機車提高了20%,比東風4C型內燃機車提高了10%,啟動牽引力分別比東風4B型和東風4C型提高了11.1%和9.88%,但燃油消耗率降低了20%。
東風4D型提速貨運內燃機車于1998年11月開始量產,至2011年停產時,大連機車車輛廠總共生產了四百零五臺,除了DF4D-0241\0242\0348三臺原型車以及用于命名“毛澤東”號機車的DF4D-1893號車外,其余四百零一臺批量生產型車都使用4000號段,具體車號區段為DF4D-4001~4033號、DF4D-4036~4056號、DF4D-4063~4073號、DF4D-4078~4079號、DF4D-4082~4090號、DF4D-4093~4166號、DF4D-4170~4420號。
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DF4D-1893“毛澤東”號機車
從DF4-4094號機車開始,東風4D型提速貨運內燃機車開始采用標準化司機室,設有標準化操縱臺,標志燈無金屬外框、雨刷下置、下開式側窗、車門無玻璃窗,外觀上較之前的生產型有所區別。
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第一批次生產型的DF4D-4090號車
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采用標準化司機室的DF4D-4094號車
東風4D型提速貨運內燃機車因生產數量多,因此被廣泛運用于北京鐵路局的豐臺機務段、石家莊機務段、懷柔北機務段;上海鐵路局的杭州機務段;南寧鐵路局柳州機務段;南昌鐵路局向塘機務段、福州機務段;烏魯木齊鐵路局庫爾勒機務段等國鐵單位;天津市鐵路公司;集通鐵路公司;金溫鐵路公司;沿海鐵路公司;威海桃威鐵路公司;西延鐵路公司;滄港鐵路公司;寧靜鐵路公司;寧東鐵路公司;平谷地方鐵路公司;沙蔚鐵路公司;黑河鐵路公司等地方鐵路單位用于牽引貨物列車。另外,還有部分機車配屬給華北石化公司、西山煤電、國家能源集團、冀中能源、淮北礦業、南陽漢冶特鋼等廠礦企業用于牽引小運轉貨物列車。
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豐臺機務段配屬的DF4D-1893號車(原毛澤東號,現工人先鋒號)
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柳州機務段配屬的DF4D-4024號車
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天津市鐵路公司的DF4D-4064號車
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懷柔北機務段的DF4D-4145號車
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金溫鐵路公司的DF4D-4161號車
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冀中能源集團配屬的DF4D-4263號車
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寧東鐵路公司配屬的DF4D-4264號車
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桃威鐵路公司配屬的DF4D-4336號車
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巴新鐵路公司配屬的DF4D-4353號車
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黑河鐵路公司配屬的DF4D-4421“青年文明”號車
由于其和東風4D客運內燃機車的高通用性,所以在春運高峰時期客運內燃機車不夠用的時候也會被“抓壯丁”,用于牽引加開的臨客旅客列車,所以機車迷們也會經常拍攝到牽引客車車廂的東風4D型提速貨運內燃機車在鐵路上歡快地奔馳。
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DF4D-4408“秦旅山海”號機車
東風4D型提速貨運內燃機車的標準涂裝采用上奶黃色、下天藍色的車身涂裝,和客運型的區別在于客運型下部車身采用的是深紅色涂裝。由于上奶黃、下天藍色正好是烏克蘭國旗的配色,所以中國鐵路愛好者將東風4D型提速貨運內燃機車稱為“烏克蘭”。不過鑒于東風4D家族各成員的綽號都有“虎”,因此個人認為叫它“烏克蘭虎”更加貼切。
東風4D型提速貨運內燃機車以其優異的性能使得該型機車成為鐵道部第二次和第三次大提速時的主力貨運機車,是見證了中國鐵路貨運大提速的重要車型。
隨著更新的大功率客用內燃機車和電力機車的投入運用,東風4D型提速貨運內燃機車逐步從一線干線運行中退居二線,根據國家鐵路局在2024年9月26日印發的《老舊型鐵路內燃機車淘汰更新監督管理辦法》,東風4D型提速貨運內燃機車在2035年年底全部淘汰,或者改造為新能源動力機車。
東風4D型提速貨運內燃機車性能數據
輪式:0-6-6-0
軸式: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
機車長度:21.1米(車鉤中心距)
機車寬度:3.309米
機車高度:4.755米
整備重量:138噸
柴油機型號:16V240ZJD型
標定功率:4000馬力
傳動方式:1TB2630-1TA02型牽引電動機+JF216型牽引發電機
燃油儲備量:9000公斤
儲水量:1200公斤
儲砂量:1200公斤
最高速度:100公里/小時
持續速度:24.5公里/小時
牽引力:480.48千牛(起動)、341.15千牛(持續)
制動方式:電阻制動、空氣制動
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