1.1.2　我國內(nèi)燃機車發(fā)展概況

1958年9月9日，北京長辛店機車車輛廠制成了國產(chǎn)第一臺內(nèi)燃機車，掀開了中國發(fā)展內(nèi)燃機車的新篇章。近60年來，總共設計、制造了4代產(chǎn)品，累計生產(chǎn)了17000多臺內(nèi)燃機車。批量生產(chǎn)的貨運內(nèi)燃機車有DF4B、DF4C、DF4D、DF4E、DF6、DF8、DF8B、DF10、DF11、HXN3、HXN5等型號，其中DF6型機車是與美國GE公司聯(lián)合設計的，采用了微機控制技術(shù)，其柴油機與英國Ricardo咨詢公司合作進行了改進；客運內(nèi)燃機車有DF4D、DF9和DF11型內(nèi)燃機車，采用牽引電動機全懸掛和輪對空心軸結(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等型號調(diào)車內(nèi)燃機車。DF4E和DF7D機車雙機牽引可適應牽引5000t重載列車的要求，DF4D和DF11型機車可適應特別繁忙干線客運提速至140～160km/h的要求。不僅適應和滿足了國家鐵路現(xiàn)代化和國民經(jīng)濟持續(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國家。可以說，中國內(nèi)燃機車已經(jīng)享譽國內(nèi)外。我國內(nèi)燃機車工業(yè)從無到有，從低水平到高水平，經(jīng)過六個階段，走過了一條艱苦創(chuàng)業(yè)、科學發(fā)展的道路。至今，已經(jīng)建起了完整的、實力雄厚的、有很高技術(shù)水平的內(nèi)燃機車工業(yè)。堅持長期批量制造內(nèi)燃機車的主要工廠有5家：大連機車車輛有限公司（原大連機車車輛廠，以下簡稱大連廠）、二七機車廠有限公司（原二七機車廠，以下簡稱二七廠）、資陽機車有限公司（原資陽內(nèi)燃機車廠，以下簡稱資陽廠）、戚墅堰機車有限公司（原戚墅堰機車車輛廠以下簡稱戚墅堰廠）和四方機車車輛股份有限公司（原四方機車車輛廠，以下簡稱四方廠）。此外，還有大同電力機車有限責任公司（原大同機車廠，以下簡稱大同廠）、唐山機車車輛廠、濟南機車車輛廠、長春機車廠、成都機車車輛廠和沈陽機車車輛有限責任公司等企業(yè)，均設計、生產(chǎn)過內(nèi)燃機車。這些工廠都為我國內(nèi)燃機車事業(yè)和鐵路內(nèi)燃化做出了貢獻。進入21世紀以來，面對國內(nèi)外新的形勢，我國內(nèi)燃機車發(fā)展面臨著許多新的挑戰(zhàn)、新的困難和新的機遇。回顧我國內(nèi)燃機車年來的發(fā)展歷程，大體上分為以下幾個階段。

1.前期準備階段（1955—1957年）

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

2.早期內(nèi)燃機車樣車的試制試驗階段（1958—1963年）

我國內(nèi)燃機車的設計起始于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)動機和仿制的國外柴油機，克服了柴油機和傳動裝置匹配方面的技術(shù)難題，在很短時間內(nèi)，先后試制出了建設型電傳動調(diào)車內(nèi)燃機車、巨龍型電傳動貨運內(nèi)燃機車、先行型電傳動客貨運通用內(nèi)燃機車、衛(wèi)星型液力傳動客運內(nèi)燃機車等四種內(nèi)燃機車和DF型液力傳動內(nèi)燃動車組（當時稱摩托車）。

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

3.第一代內(nèi)燃機車的仿制階段（1964—1984年）

1964年，大連廠在巨龍型機車的基礎上，試制了屬于第一代產(chǎn)品的DF型電傳動貨運內(nèi)燃機車，并投入了批量生產(chǎn)。其柴油機經(jīng)過改進，裝車功率調(diào)整為1323kW（1800馬力）。至1984年停產(chǎn)時，該型機車共生產(chǎn)了706臺，運用至2005年全部報廢。

1965年，四方廠在對衛(wèi)星型機車的大量試驗改進基礎上，試制了比較成熟的DFH1型液力傳動客運內(nèi)燃機車，并投入了批量生產(chǎn)。該機車裝用四方廠自制的12V175Z型高速柴油機。到1972年，該機車共生產(chǎn)了106臺，運用至1998年全部報廢。

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

第一代內(nèi)燃機車的特點是：柴油機基本上是仿制產(chǎn)品，采用自主設計的電傳動裝置或液力傳動裝置；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)燃機車的自主開發(fā)階段（1969—1991年）

（1）DF4型交直流電傳動貨運內(nèi)燃機車。1969年9月，大連廠開發(fā)出完全自主設計的2940kW的DF4型交直流電傳動內(nèi)燃機車。該機車裝用了自主開發(fā)的“新中速”柴油機——16V240ZJ型中速柴油機。隨著實踐經(jīng)驗的積累，柴油機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)燃機車開始進入第二代產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)時期。DF4型機車及隨后開發(fā)出的DF4B、DF4C和DF4E型機車逐漸成為鐵路內(nèi)燃牽引的主型機車。到1999年，DF4B型機車累計生產(chǎn)了4303臺。

（2）北京型液力傳動客運內(nèi)燃機車。1971年8月，在雙機組4410kW北京型6001號機車基礎上，經(jīng)過改進設計，二七廠開發(fā)出裝用12V240ZJ型中速柴油的2210kW的北京型液力傳動客運內(nèi)燃機車。柴油機裝車功率后調(diào)整為1985kW。到1994年停產(chǎn)，北京型機車共生產(chǎn)了372臺。

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

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

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

第二代內(nèi)燃機車的特點是：柴油機完全是自主開發(fā)的產(chǎn)品，采用自主設計的交直流電傳動裝置或改進的液力傳動裝置；技術(shù)性能和可靠性有較大提高，在我國鐵路內(nèi)燃化和完成鐵路運輸任務中起到了主要作用。

5.第三代內(nèi)燃機車的發(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型柴油機基礎上，開始應用微機控制技術(shù)，開發(fā)出國產(chǎn)第三代內(nèi)燃機車。

（1）DF6型交直流電傳動內(nèi)燃機車。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，消化吸收了從美國進口的ND5型機車的技術(shù)，采用了與GE公司合作設計制造的微機控制系統(tǒng)，開發(fā)出新一代2940kW的DF6型交直流電傳動內(nèi)燃機車。該機車雖然只制造了3臺，但卻宣告了我國第三代內(nèi)燃機車的誕生。

（2）DF11型準高速客運內(nèi)燃機車。1992年12月，為實現(xiàn)鐵路重載提速的方針，在DF9型機車基礎上，進一步開發(fā)出功率為3680kW、最高速度達170km/h的DF11型準高速客運內(nèi)燃機車。隨著我國鐵路提速的逐步實施，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。

（3）DF4D型提速客運內(nèi)燃機車。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型提速客運內(nèi)燃機車。機車最高速度開始為132km/h，后來提高到145km/h和170km/h，并且根據(jù)鐵路運輸需要，利用不同缸數(shù)的D型柴油機，其后又開發(fā)出多種不同用途的改進版本，DF4D提速型、DF4D準高速型、DF4D機車供電型、DF4D貨運型、DF4D調(diào)車型、DF4D徑向轉(zhuǎn)向架型、DF4DJ交流電傳動型等，形成了DF4D型內(nèi)燃機車系列。

第三代內(nèi)燃機車的特點是：柴油機主要是與國外合作開發(fā)的新型產(chǎn)品，采用自主設計的交直流電傳動裝置（工礦機車用液力換向的液力傳動裝置）；開始采用微機控制系統(tǒng)；技術(shù)性能可與國外先進的同類產(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)燃機車的發(fā)展階段（1999年至今）

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

（1）NJ1型調(diào)車內(nèi)燃機車。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交流電傳動內(nèi)燃機車——1324kW的NJ型（捷力號）調(diào)車機車。該機車裝用新型8240ZJ型柴油機。

（2）DF4DJ型客貨運內(nèi)燃機車。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2940kW的DF4DJ型客貨運交流電傳動內(nèi)燃機車。該機車裝用新型16V240ZJD型柴油機。

（3）DF8BJ型貨運內(nèi)燃機車。2001年11月，資陽廠利用株洲電力機車研究所（以下簡稱株洲所）的GTO功率模塊，研制成4000kW的DF8BJ型交流電傳動內(nèi)燃機車。機車裝用進一步開發(fā)的16V280/285ZJG型柴油機。

（4）秦皇島號工礦內(nèi)燃機車。2002年起，在NJ1型機車基礎上，四方廠為秦皇島港提供了9臺2100kW的秦皇島號交流電傳動機車（其中有2臺為雙節(jié)機車）。該機車裝用了英國Ruston12RK215T型中速柴油機。

（5）DF8CJ型貨運內(nèi)燃機車。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型貨運交流電傳動內(nèi)燃機車。機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。

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

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

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

（9）HXN3型機車

2008年7月大連機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貨運內(nèi)燃機車，機車裝有一臺6000馬力的16V265H型柴油機及6臺交流牽引電動機。是目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品中技術(shù)最先進、功率最大的節(jié)能環(huán)保型內(nèi)燃機車，具有持續(xù)牽引力大，低油耗，低排放以及運行速度快，耐久可靠性高等一系列優(yōu)點，在平直線路上牽引5000t，最高時速可達到120km。

（10）HXN5型機車

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

（11）SDA1型機車

SDA1型內(nèi)燃機車是2011年資陽機車有限公司為澳大利亞準軌鐵路研制的交流電傳動干線貨運機車。機車裝用德國20V4000R43L型柴油機，裝車功率3000kW，是中國第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)并銷售到發(fā)達國家的交流傳動內(nèi)燃機車，達到歐盟ⅢA排放要求，代表了世界先進水平。

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