1.1.2　我國內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展概況

1958年9月9日，北京長辛店機(jī)車車輛廠制成了國產(chǎn)第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車，掀開了中國發(fā)展內(nèi)燃機(jī)車的新篇章。近60年來，總共設(shè)計(jì)、制造了4代產(chǎn)品，累計(jì)生產(chǎn)了17000多臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車。批量生產(chǎn)的貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車有DF4B、DF4C、DF4D、DF4E、DF6、DF8、DF8B、DF10、DF11、HXN3、HXN5等型號(hào)，其中DF6型機(jī)車是與美國GE公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的，采用了微機(jī)控制技術(shù)，其柴油機(jī)與英國Ricardo咨詢公司合作進(jìn)行了改進(jìn)；客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車有DF4D、DF9和DF11型內(nèi)燃機(jī)車，采用牽引電動(dòng)機(jī)全懸掛和輪對(duì)空心軸結(jié)構(gòu)，適用于牽引提速列車。1981年以來開發(fā)和批量生產(chǎn)了DF5和DF7等型號(hào)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車。DF4E和DF7D機(jī)車雙機(jī)牽引可適應(yīng)牽引5000t重載列車的要求，DF4D和DF11型機(jī)車可適應(yīng)特別繁忙干線客運(yùn)提速至140～160km/h的要求。不僅適應(yīng)和滿足了國家鐵路現(xiàn)代化和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的需求，而且滿足了全國工礦企業(yè)、地方鐵路和合資鐵路的需求，還出口到了亞非拉多個(gè)國家。可以說，中國內(nèi)燃機(jī)車已經(jīng)享譽(yù)國內(nèi)外。我國內(nèi)燃機(jī)車工業(yè)從無到有，從低水平到高水平，經(jīng)過六個(gè)階段，走過了一條艱苦創(chuàng)業(yè)、科學(xué)發(fā)展的道路。至今，已經(jīng)建起了完整的、實(shí)力雄厚的、有很高技術(shù)水平的內(nèi)燃機(jī)車工業(yè)。堅(jiān)持長期批量制造內(nèi)燃機(jī)車的主要工廠有5家：大連機(jī)車車輛有限公司（原大連機(jī)車車輛廠，以下簡稱大連廠）、二七機(jī)車廠有限公司（原二七機(jī)車廠，以下簡稱二七廠）、資陽機(jī)車有限公司（原資陽內(nèi)燃機(jī)車廠，以下簡稱資陽廠）、戚墅堰機(jī)車有限公司（原戚墅堰機(jī)車車輛廠以下簡稱戚墅堰廠）和四方機(jī)車車輛股份有限公司（原四方機(jī)車車輛廠，以下簡稱四方廠）。此外，還有大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司（原大同機(jī)車廠，以下簡稱大同廠）、唐山機(jī)車車輛廠、濟(jì)南機(jī)車車輛廠、長春機(jī)車廠、成都機(jī)車車輛廠和沈陽機(jī)車車輛有限責(zé)任公司等企業(yè)，均設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過內(nèi)燃機(jī)車。這些工廠都為我國內(nèi)燃機(jī)車事業(yè)和鐵路內(nèi)燃化做出了貢獻(xiàn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，面對(duì)國內(nèi)外新的形勢，我國內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展面臨著許多新的挑戰(zhàn)、新的困難和新的機(jī)遇。回顧我國內(nèi)燃機(jī)車年來的發(fā)展歷程，大體上分為以下幾個(gè)階段。

1.前期準(zhǔn)備階段（1955—1957年）

自1955年開始，上至國務(wù)院及其部委單位，下至鐵道科學(xué)研究院、各機(jī)車研究所、各機(jī)車工廠以及相關(guān)大專院校，先后組織編制科技發(fā)展規(guī)劃、成立科研機(jī)構(gòu)，積極培養(yǎng)內(nèi)燃機(jī)車專業(yè)技術(shù)人才，探索研究我國內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展方向，為發(fā)展中國內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行了大量前期準(zhǔn)備工作。

2.早期內(nèi)燃機(jī)車樣車的試制試驗(yàn)階段（1958—1963年）

我國內(nèi)燃機(jī)車的設(shè)計(jì)起始于1958年2月。從1958年6月至1959年4月，有4家工廠在相關(guān)科研院所及高等院校的協(xié)助下，利用現(xiàn)有軍用發(fā)動(dòng)機(jī)和仿制的國外柴油機(jī)，克服了柴油機(jī)和傳動(dòng)裝置匹配方面的技術(shù)難題，在很短時(shí)間內(nèi)，先后試制出了建設(shè)型電傳動(dòng)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車、巨龍型電傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車、先行型電傳動(dòng)客貨運(yùn)通用內(nèi)燃機(jī)車、衛(wèi)星型液力傳動(dòng)客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車等四種內(nèi)燃機(jī)車和DF型液力傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車組（當(dāng)時(shí)稱摩托車）。

早期試制內(nèi)燃機(jī)車的主要特點(diǎn)是：柴油機(jī)基本上是仿制國外的；采用直流電傳動(dòng)和液力傳動(dòng)；技術(shù)性能和可靠性較差。

3.第一代內(nèi)燃機(jī)車的仿制階段（1964—1984年）

1964年，大連廠在巨龍型機(jī)車的基礎(chǔ)上，試制了屬于第一代產(chǎn)品的DF型電傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車，并投入了批量生產(chǎn)。其柴油機(jī)經(jīng)過改進(jìn)，裝車功率調(diào)整為1323kW（1800馬力）。至1984年停產(chǎn)時(shí)，該型機(jī)車共生產(chǎn)了706臺(tái)，運(yùn)用至2005年全部報(bào)廢。

1965年，四方廠在對(duì)衛(wèi)星型機(jī)車的大量試驗(yàn)改進(jìn)基礎(chǔ)上，試制了比較成熟的DFH1型液力傳動(dòng)客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車，并投入了批量生產(chǎn)。該機(jī)車裝用四方廠自制的12V175Z型高速柴油機(jī)。到1972年，該機(jī)車共生產(chǎn)了106臺(tái)，運(yùn)用至1998年全部報(bào)廢。

作為第一代內(nèi)燃機(jī)車，還有相關(guān)工廠批量生產(chǎn)的電傳動(dòng)DF2型調(diào)車機(jī)車、DF3型客運(yùn)機(jī)車、液力傳動(dòng)紅星型調(diào)車機(jī)車，以及試制的液力傳動(dòng)飛龍型貨運(yùn)機(jī)車。

第一代內(nèi)燃機(jī)車的特點(diǎn)是：柴油機(jī)基本上是仿制產(chǎn)品，采用自主設(shè)計(jì)的電傳動(dòng)裝置或液力傳動(dòng)裝置；技術(shù)性能和可靠性有一定提高，可以有效地投入鐵路牽引作業(yè)。

4.第二代內(nèi)燃機(jī)車的自主開發(fā)階段（1969—1991年）

（1）DF4型交直流電傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。1969年9月，大連廠開發(fā)出完全自主設(shè)計(jì)的2940kW的DF4型交直流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。該機(jī)車裝用了自主開發(fā)的“新中速”柴油機(jī)——16V240ZJ型中速柴油機(jī)。隨著實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，柴油機(jī)的裝車功率從最初的2940kW，先后調(diào)整為2650kW和2430kW。從此，國產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車開始進(jìn)入第二代產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)時(shí)期。DF4型機(jī)車及隨后開發(fā)出的DF4B、DF4C和DF4E型機(jī)車逐漸成為鐵路內(nèi)燃牽引的主型機(jī)車。到1999年，DF4B型機(jī)車?yán)塾?jì)生產(chǎn)了4303臺(tái)。

（2）北京型液力傳動(dòng)客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。1971年8月，在雙機(jī)組4410kW北京型6001號(hào)機(jī)車基礎(chǔ)上，經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)，二七廠開發(fā)出裝用12V240ZJ型中速柴油的2210kW的北京型液力傳動(dòng)客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。柴油機(jī)裝車功率后調(diào)整為1985kW。到1994年停產(chǎn)，北京型機(jī)車共生產(chǎn)了372臺(tái)。

（3）DFH3型客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。1971年11月，在多種DFH系列援外機(jī)車基礎(chǔ)上，四方廠開發(fā)出雙機(jī)組1985kW的DFH3型客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車裝用兩臺(tái)12V180ZL型高速柴油機(jī)。到1988年停產(chǎn)，共生產(chǎn)了268臺(tái)。

（4）DF8型交直流電傳貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。1984年10月，戚墅堰廠在自己開發(fā)的16V280ZJ型柴油機(jī)基礎(chǔ)上，成功開發(fā)出3310kW的DF8型交直流電傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。該型機(jī)車逐漸成為重載牽引運(yùn)輸中的生力軍，并逐步將其升級(jí)換代為DF8B、DF8BJ、DF8C、DF8CJ、DF8D、DF8DJ等系列產(chǎn)品。

作為第二代內(nèi)燃機(jī)車，還有多種用于窄軌鐵路和工礦鐵路的內(nèi)燃機(jī)車，主要有DF5系列、DF7系列、DFH5系列及GKD系列內(nèi)燃機(jī)車。

第二代內(nèi)燃機(jī)車的特點(diǎn)是：柴油機(jī)完全是自主開發(fā)的產(chǎn)品，采用自主設(shè)計(jì)的交直流電傳動(dòng)裝置或改進(jìn)的液力傳動(dòng)裝置；技術(shù)性能和可靠性有較大提高，在我國鐵路內(nèi)燃化和完成鐵路運(yùn)輸任務(wù)中起到了主要作用。

5.第三代內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展階段（1992—1998年）

自1989年起，在我國自主開發(fā)和與國外技術(shù)合作生產(chǎn)的16V240ZJD、16V280ZJA型柴油機(jī)基礎(chǔ)上，開始應(yīng)用微機(jī)控制技術(shù)，開發(fā)出國產(chǎn)第三代內(nèi)燃機(jī)車。

（1）DF6型交直流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。1989年1月，利用與英國里卡多公司合作開發(fā)的新一代的16V240ZJD型柴油機(jī)，消化吸收了從美國進(jìn)口的ND5型機(jī)車的技術(shù)，采用了與GE公司合作設(shè)計(jì)制造的微機(jī)控制系統(tǒng)，開發(fā)出新一代2940kW的DF6型交直流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。該機(jī)車雖然只制造了3臺(tái)，但卻宣告了我國第三代內(nèi)燃機(jī)車的誕生。

（2）DF11型準(zhǔn)高速客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。1992年12月，為實(shí)現(xiàn)鐵路重載提速的方針，在DF9型機(jī)車基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)出功率為3680kW、最高速度達(dá)170km/h的DF11型準(zhǔn)高速客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。隨著我國鐵路提速的逐步實(shí)施，先后又開發(fā)出DF11D、DF11Z、DF11G系列產(chǎn)品，為我國鐵路六次大提速做出了重大貢獻(xiàn)。

（3）DF4D型提速客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。1996年12月，為滿足1997年4月1日第一次鐵路提速的迫切需要，大連廠專門開發(fā)出DF4D型提速客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車最高速度開始為132km/h，后來提高到145km/h和170km/h，并且根據(jù)鐵路運(yùn)輸需要，利用不同缸數(shù)的D型柴油機(jī)，其后又開發(fā)出多種不同用途的改進(jìn)版本，DF4D提速型、DF4D準(zhǔn)高速型、DF4D機(jī)車供電型、DF4D貨運(yùn)型、DF4D調(diào)車型、DF4D徑向轉(zhuǎn)向架型、DF4DJ交流電傳動(dòng)型等，形成了DF4D型內(nèi)燃機(jī)車系列。

第三代內(nèi)燃機(jī)車的特點(diǎn)是：柴油機(jī)主要是與國外合作開發(fā)的新型產(chǎn)品，采用自主設(shè)計(jì)的交直流電傳動(dòng)裝置（工礦機(jī)車用液力換向的液力傳動(dòng)裝置）；開始采用微機(jī)控制系統(tǒng)；技術(shù)性能可與國外先進(jìn)的同類產(chǎn)品相媲美，可靠性有很大提高，在我國鐵路六次大提速中起到了重要作用。

6.第四代內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展階段（1999年至今）

1999年，我國成功研制出第一臺(tái)NJ1型交流電傳動(dòng)的調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車，從此，我國內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展開始進(jìn)入第四代。至今，各工廠利用國內(nèi)外最新水平的柴油機(jī)，先后生產(chǎn)制造了10余種型號(hào)的交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。

（1）NJ1型調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車。1999年9月，四方廠利用日本三菱公司的IPM功率模塊，首先研制成我國第一臺(tái)交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車——1324kW的NJ型（捷力號(hào)）調(diào)車機(jī)車。該機(jī)車裝用新型8240ZJ型柴油機(jī)。

（2）DF4DJ型客貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。2000年6月，大連廠利用西門子公司的IGBT功率模塊，研制成2臺(tái)2940kW的DF4DJ型客貨運(yùn)交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。該機(jī)車裝用新型16V240ZJD型柴油機(jī)。

（3）DF8BJ型貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。2001年11月，資陽廠利用株洲電力機(jī)車研究所（以下簡稱株洲所）的GTO功率模塊，研制成4000kW的DF8BJ型交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車裝用進(jìn)一步開發(fā)的16V280/285ZJG型柴油機(jī)。

（4）秦皇島號(hào)工礦內(nèi)燃機(jī)車。2002年起，在NJ1型機(jī)車基礎(chǔ)上，四方廠為秦皇島港提供了9臺(tái)2100kW的秦皇島號(hào)交流電傳動(dòng)機(jī)車（其中有2臺(tái)為雙節(jié)機(jī)車）。該機(jī)車裝用了英國Ruston12RK215T型中速柴油機(jī)。

（5）DF8CJ型貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。2003年2月，戚墅堰廠利用龐巴迪公司的IGBT功率模塊，研制成4410kW的DF8CJ型貨運(yùn)交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車上裝用了與奧地利李斯特公司合作開發(fā)的R16V280ZJ型柴油機(jī)。

（6）DF7J型調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車。2003年10月，二七廠利用株洲所的IGBT功率模塊，研制成2200kW的DF7J型交流電傳動(dòng)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車上裝用了12V240ZJ6E型柴油機(jī)。

（7）CKD8E型內(nèi)燃機(jī)車。2005年，大連廠為馬來西亞提供了20臺(tái)2580kW的CKD8E型交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。機(jī)車裝用了MAN16RK215T型中速柴油機(jī)和東芝IGBT模塊。這是我國首批出口的交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。

（8）DF8DJ型交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。2006年，利用美國Caterpillar公司Cat3616型中速柴油機(jī)，資陽廠研制成功4780kW的DF8DJ型交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。這是當(dāng)時(shí)世界上功率最大的交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。

（9）HXN3型機(jī)車

2008年7月大連機(jī)車車輛有限公司與美國Electro-Motive Diesel（EMD）公司聯(lián)合研制出4660kW的首款JT56Ace新一代大功率交流傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車，機(jī)車裝有一臺(tái)6000馬力的16V265H型柴油機(jī)及6臺(tái)交流牽引電動(dòng)機(jī)。是目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品中技術(shù)最先進(jìn)、功率最大的節(jié)能環(huán)保型內(nèi)燃機(jī)車，具有持續(xù)牽引力大，低油耗，低排放以及運(yùn)行速度快，耐久可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在平直線路上牽引5000t，最高時(shí)速可達(dá)到120km。

（10）HXN5型機(jī)車

2008年11月戚墅堰機(jī)車有限公司與美國通用電氣（GE）公司合作研制成功4400kW的大功率交流傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車，HXN5內(nèi)燃機(jī)車裝用GEVO-16型柴油機(jī)。

（11）SDA1型機(jī)車

SDA1型內(nèi)燃機(jī)車是2011年資陽機(jī)車有限公司為澳大利亞準(zhǔn)軌鐵路研制的交流電傳動(dòng)干線貨運(yùn)機(jī)車。機(jī)車裝用德國20V4000R43L型柴油機(jī)，裝車功率3000kW，是中國第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并銷售到發(fā)達(dá)國家的交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，達(dá)到歐盟ⅢA排放要求，代表了世界先進(jìn)水平。

第四代內(nèi)燃機(jī)車的特點(diǎn)是：柴油機(jī)主要是與國外合作開發(fā)的新型產(chǎn)品（或國外柴油機(jī)），大多采用電子噴射技術(shù)；采用交—直—交電傳動(dòng)（直接使用第三代逆變器IGBT）；采用微機(jī)控制系統(tǒng)；客運(yùn)機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)架懸，貨運(yùn)機(jī)車徑向轉(zhuǎn)向架；技術(shù)性能接近國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。