东风4型内燃机车

东风4型内燃机车（DF4）是中国铁路第二代电力传动柴油机车的首款车型，也是中国首次设计研制的交—直流电传动柴油机车，该型机车从研制到成熟亦经历了一段曲折的历程。1960年代中期，大连机车车辆厂与大连热力机车研究所等单位开始研制240/275系列中速柴油机，并开始研制采用交—直流电传动装置的4000马力电力传动柴油机车。1969年，大连机车车辆厂试制成首台东风4型柴油机车，但由于受到文化大革命的影响，机车的性能和质量均未达到设计要求。1974年，随着对柴油机的改进和试验考核取得进展，加上当时中国铁路对大功率柴油机车的迫切需求，东风4型柴油机车尚未进行全面的耐久性试验就忙于投入批量生产，致使机车投入使用之后不久就出现大量问题，此后多年一直处于一边生产、一边改进的局面。在历经大量设计改进和试验研究之后，柴油机的可靠性和耐久性得到大幅提高，从1980年起机车品质有了明显改善。此后，作为东风4型机车的升级产品的东风4B型柴油机车于1982年面世，并于1984年投入批量生产，成为中国铁路史上生产数量最多、运用最广泛的柴油机车车型。

东风4型内燃机车可根据齿轮传动比的不同而作为货运机车（构造速度为100公里/小时）或客运机车（构造速度为120公里/小时）使用，动力来源为一台装车功率3,300马力的16V240ZJ型四冲程柴油机（后期改为使用16V240ZJA型或16V240ZJB型柴油机），传动系统采用由TQFR-3000型牵引发电机、ZQDR-410型牵引电动机、GTF-4800/770型硅整流装置组成的交—直流电传动装置，走行部采用具有拉杆式轴箱定位装置和二系弹簧悬挂的转向架。

2024年9月26日，国家铁路局印发《老旧型铁路内燃机车淘汰更新监督管理办法》，东风4型内燃机车将在2035年底全部淘汰。

发展历史
开发背景
1956年，根据当时对国际上铁路牵引动力发展趋势的研究，中华人民共和国铁道部制定了《铁路十二年科技发展规划》，提出了“技术政策的中心环节是牵引动力的改造，要迅速地有步骤地由蒸汽机车转到电力机车和内燃机车上去”的方针。1958年，中国铁路在大跃进形势的推动下踏上了牵引动力改革的道路，铁道部属下的机车车辆工厂相继开始设计试制柴油机车和电力机车。1958年3月，大连机车车辆厂在苏联专家协助下，仿照苏联铁路TE3型柴油机车，开始进行双节4000马力柴油机车的设计试制工作。1958年9月，大连机车车辆厂制造出两台巨龙型柴油机车，但由于制造工艺和可靠性仍然存在不少问题，尚未具备投入批量生产的条件，随后工厂对这种机车进行了大量的试验和改进。1962年，铁道部确定了动力改革“内燃、电力机车并重，以内燃为主”的方针，在发展内燃机车方面确定了“高速柴油机和中速柴油机并举，电力传动和液力传动并举”的方针，并确定以大连、四方、戚墅堰三个工厂为主力，加强柴油机车的试制工作。1963年8月，为了使第一代国产柴油机车和电力机车能够尽快定型及投入批量生产，经国务院批准成立了“国家大功率牵引动力内燃化、电气化领导小组”，组织内燃机车和电力机车试制大会战。1963年12月，大连机车车辆厂试制出第一台ND型柴油机车。1965年，铁道部批准ND型柴油机车投入批量生产（1966年8月改称为东风型柴油机车）。交—直流电传动装置采用交流牵引发电机，通过整流器使交流电变为直流电，然后再供给直流牵引电动机，交流发电机具有结构简单、减轻重量、维护简便的优点，使交—直流电传动柴油机车得到迅速发展，当时世界上的大功率柴油机车已经出现了采用中速柴油机和交—直流电传动的发展趋势。

研制过程
1964年11月，铁道部机务局在株洲召开总工程师会议，有意选定一家部属工厂开展新型中速大功率柴油机的研制。1965年初，大连机车车辆厂、大连热力机车研究所、大同机车厂、铁道科学研究院、北京铁道学院等机构联合组成新中速柴油机设计组，例如苏联哈尔科夫运输机械制造厂的Д70系列柴油机、法国阿尔萨斯机械制造公司的AGO 240系列柴油机、瑞士苏尔寿公司的LVA24系列柴油机等。1965年7月，铁道部内燃机车、电力机车会战指挥小组在青岛召开会议，听取了大连机车车辆厂提交的方案汇报，铁道部机辆局总工程师郎钟騋表示同意这个方案，但提出活塞行程要区别于国外同类型柴油机，因此最终决定将活塞行程定为275毫米，随后铁道部向大连机车车辆厂下达新中速柴油机设计任务书，主要技术指标为缸径240毫米、行程275毫米、小时功率4000马力、额定功率3600马力、额定转速为每分钟1100转、平均有效压力1.6兆帕、四冲程、涡轮增压。同年，大连机车车辆厂建成双缸机试验台，并开始设计16缸的16V240ZJ型柴油机。1966年2月17日，大连机车车辆厂试制成双缸试验机，随后开始在试验台上进行燃烧系统技术参数试验、轴瓦剥离试验、机油选型试验、气缸套磨损试验等研究，时任铁道部部长吕正操并曾到工厂观看试验；同年6月30日，双缸机最大输出功率突破500马力，证明16缸机可达到4000马力的预期目标。

1966年，文化大革命在全国范围内爆发，受到“夺权”和“批斗”政治运动干扰，各地科研机构首当其冲的遭到巨大的冲击，研制工作只能在断断续续的情况下进行。1967年，湘潭电机厂试制了首批为第二代大功率柴油机车配套的牵引电机组，包括3000千伏安三相交流同步牵引发电机、410千瓦牵引电动机、80千瓦起动发电机、45千伏安三相交流同步励磁发电机。1968年是大连机车车辆厂受文革冲击最严重的一年，工厂干部和技术人员被下放车间“劳动改造”，工厂生产和机车研制工作近乎瘫痪。1969年初，天津机车车辆机械工厂试制出45GP801型增压器，由于增压器在试验期间出现一系列问题，因此决定设计新的45GP802型增压器。

1969年5月，为庆祝中华人民共和国二十周年国庆，大连机车车辆厂提出试制4000马力电力传动柴油机车。工厂对原来的设计方案进行局部修改，将之前试制的第一台柴油机和牵引电机组样机安装在机车上。同年9月，天津机车车辆机械工厂研制出45GP802型增压器。1969年9月26日，大连机车车辆厂试制出东风4型0001号机车（0001号机车出厂时为货运机车，后来改装客运传动比转向架，并将机车编号改为2001号），出厂后在沈大铁路大连至大石桥区间进行牵引试验，但由于这台机车为“国庆献礼”草率上马，其零部件未经必要的试验考核和改进，柴油机和电气部分以及机车其它一些装置未达到设计要求，导致整台机车的性能和质量都未能过关召开了内燃机车、船用柴油机会战会议，决定将大连机车车辆厂试制的16V240ZJ型柴油机列入的四种新型柴油机攻关项目之一，并决定在1971年组织一场内燃机车试制生产大会战。根据会议决定，大连机车车辆厂继续进行东风4型柴油机车和16V240ZJ型柴油机的试验及改进工作，针对2001号机车试运行过程中发现的各种问题作攻关改进。在柴油机方面，机务局在审批东风4型柴油机车设计任务书时，提出改变柴油机装车功率数值以提高可靠性和耐久性的建议。16V240ZJ型柴油机原本是按照小时功率4,000马力、持续功率3,600马力设计，并且安装到东风4型机车上之后也是按照3,600马力的最大运用功率使用，但机车实际使用环境温度和海拔高度一般都比柴油机标定功率规定的标准高，因此提出将柴油机装车功率下调至3,300马力，避免柴油机在最高档位时超负荷运转。从1971年到1974年间，大连机车车辆厂又生产了0002～0006号五台柴油机进行试验考核，先后改进了曲轴、缸盖、活塞、增压系统、调速器、排气系统等零部件的结构，基本解决了柴油机功率不足、燃烧不良、排气温度高、机油稀释和柴油机振动等几大关键问题，这五台柴油机进行总计2265小时22分钟的各种台架试验，对牵引电机组的设计作出改良。1972年至1973年间，田心电力机车厂先后完成ZQDR-410型牵引电动机、TQFR-3000型牵引发电机、TQL-45型同步励磁机、ZQF-80型起动发电机的试制和投产。与此同时，面对东风4型机车迟迟未能定型投产、大功率内燃机车产能不足的情况，铁道部决定从法国阿尔斯通公司订购一批技术较先进的内燃机车作为过渡，也就是代表着当时世界上电传动柴油机车先进水平的ND4型柴油机车，以解决当时中国铁路运输急需大功率柴油机车的问题。

运用考核
1972年初，东风4型2001号机车已经走行12,000余公里，随后交付北京铁路局北京内燃机务段开始进行运用考核。1973年，大连机车车辆厂又试制了东风4型2002号机车，同年5月交付北京内燃机务段进行运用试验。两台原型车在京原铁路北京至灵丘间进行了牵引性能试验，并与同期从西德引进的NY6型柴油机车进行对比试验，然后又在京包铁路南口至康庄间进行了八达岭大坡道上停车再起动试验，以及在京广铁路完成旅客列车长距离牵引试验。

当时中国处于文化大革命的内乱阶段，政治对技术的干涉强，1976年江青一派发动批邓反击右倾翻案风事件后，由于对缓解大功率内燃机车荒而向外国引进的ND4型内燃机车的替代，东风4型的研发工程甚至成为了受到当时宣传系统重视，富有政治色彩的所谓“文化大革命的成果”之一。1976年《红旗》第2期（一月末二月初）的批邓文章《批判洋奴哲学》更是以其作为论据，宣称：这也在一个侧面体现了当时东风4型机车工程的重要性。

投入生产
1972年3月，大连机车车辆厂提出转产4000马力柴油机车的技术改造任务书，同年8月交通部以《（72）交计字第1413号》文批复，同意工厂转产改造计划任务书所确定的生产纲领，年产4000马力柴油机车150台、16V240ZJ型柴油机180台，总投资450万元人民币，并要求在1974年完成改造工程。1972年10月，工厂扩大初步设计方案上报，同年12月铁道部以《（72）交铁工字第2566号》文批复。1973年至1974年，大连机车车辆厂大量扩建厂房和改造设备，重点是生产柴油机和柴油机车的九个车间，并自制了柴油机机体加工数控组合机床、柴油机摇臂轴座自动生产线、曲轴氮化电阻炉、二氧化碳气体保护焊机等加工设备。1974年下半年，为了满足中国铁路对大功率柴油机车的急切需求，东风4型柴油机车正式投入批量生产，同时停产东风型柴油机车
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东风4型机车从1974年下半年投入批量生产，到1977年底已生产了233台机车，配属全国9个铁路局、14个机务段运用。然而，随着机车走行里程的增加，可靠性问题不断暴露出来，柴油机相继出现如连杆螺栓断裂、连杆瓦盖断裂、连杆结合齿断裂、锻铝组合式活塞裂纹、配气齿轮打牙、凸轮轴剥离、滑油泵断轴等故障。1979年，大连机车车辆厂总工程师办公室设立全面质量管理小组，开始在工厂全面推行质量管理，而机车长时间停运待修的情况亦不复见。

后续发展
1978年3月，铁道部科学技术委员会在大连召开了16V240ZJB型柴油机鉴定会议，批准B型柴油机初步定型，可以投入小批量生产。根据会议的建议，大连机车车辆厂将0255号柴油机样机装上东风4型0282号机车。从1978年10月至1979年底，这台机车在丰沙铁路丰台西至张家口间进行运用试验，期间牵引货物列车共运行21万多公里，柴油机经拆检观察显示性能和主要零部件磨耗情况良好。为了使柴油机更加可靠，大连机车车辆厂决定参照国外柴油机的试验规范，对柴油机再进行2000小时高负荷耐久试验。1979年7月至1980年6月，大连内燃机车研究所对0503号柴油机进行了2000小时耐久试验，期间并试用了蠕墨铸铁气缸盖、加硼铸铁气缸套、九节式排气总管等新技术。与此同时，工厂先后在单缸机和三台16V240ZJB型柴油机上进行了三种标定转速的对比试验，最终决定在保持装车功率3300马力不变的情况下，将标定转速由原来每分钟1100转降为每分钟1000转，空转转速由原来每分钟500转降到每分钟430转，以降低柴油机零部件的机械负荷。在东风4B型柴油机车投产之后，所有以前生产的东风4型机车在返厂大修时均按照东风4B型机车的标准进行了技术改造，包括更换成无级调速的16V240ZJB型柴油机、45GP802-1A型增压器、高效强化散热器、加装电阻制动装置等。

1982年7月，面对当时中国铁路运能紧张及柴油机车产能不足的问题，铁道部指示资阳内燃机车厂转产东风4型柴油机车，同时停止东方红4型液力传动柴油机车和16V200Z型柴油机的试制试验，结束了长期以来关于大功率柴油机车发展电力传动或液力传动的争论。1983年3月26日，国家计委下达了 《关于资阳厂转产改造设计任务书的批复》，批准工厂按生产纲领为年产东风4型柴油机车100台、柴油机250台、牵引齿轮3600对进行转产改造。1986年6月，资阳内燃机车厂全面完成转产技术改造，并开始生产东风4B型柴油机车。1984年7月至8月，这两台机车配合专门为大秦铁路研制的C61型运煤专用敞车，于晋煤外运北通道的丰沙大铁路（丰沙铁路丰台西至沙城和京包铁路沙城至大同段的合称）和京秦铁路为试点进行重载列车运行试验，双机最大牵引吨位达5000吨（计60节车辆），平直道上的最大平衡速度可达85.1公里/小时，在9‰坡道上的平衡速度为26公里/小时，并在7.6‰坡道上进行了双机坡停起动试验；而在8.4～11‰下坡道上牵引4400吨列车时，可依靠电阻制动以60~70公里/小时快速下坡。

为配合开行组合式重载列车（由两列或以上同方向运行的列车首尾相接）的研究试验，铁道部科学研究院还曾经在东风4型机车上进行了无线重联遥控系统的试验，主控机车通过无线电台向辅助机车发送控制命令，使两台机车能够进行同步牵引和制动的操作。1986年5月，铁科院使用两台装上无线遥控装置的东风4型柴油机车，牵引由230辆C61型敞车组成的组合列车，在北京环形铁道完成了静态试验和牵引试验。

援助朝鲜
2006年至2008年间，中国铁道部先后多次将国内淘汰的东风4型和东风4B型机车无偿援助朝鲜民主主义人民共和国。在朝鲜民主主义人民共和国铁路系统中，这些机车被定型为朝鲜铁道200型柴油机车，机车编号为（“”意为“内燃”），大多数配属咸兴铁道局咸兴机车队，担当货物列车和旅客列车的牵引任务。

衍生车型
东风5型柴油机车
1974年，大连机车车辆厂和唐山机车车辆厂按照铁道部工业总局和机务局的指示，开始合作研制装用8V240ZJ型柴油机的2000马力功率等级调车机车——东风5型柴油机车。该型机车是东风4型柴油机车的系列延伸产品，8V240ZJ型柴油机（V型气缸）是在16V240ZJ型柴油机基础上发展而成8缸机型，机车主电路和励磁电路基本上套用了与东风4型机车相同的设计，电力传动装置同样采用TQFR-3000型牵引发电机和ZQDR-410型牵引电动机。1975年12月，唐山机车车辆厂试制出第一台东风5型柴油机车，经过厂内初步试验后于1976年3月出厂，但由于机车起动和低速性能未如理想、柴油机和增压器配套性能不佳等原因，唐山工厂于1980年停止生产东风5型柴油机车。随后，根据“六五”期间铁道部对机车车辆工业的产品结构调整，决定由大连机车车辆厂和四方机车车辆厂对东风5型柴油机车重新设计。1984年，大连机车车辆厂和四方机车车辆厂分别试制出新的东风5型柴油机车。第二代的东风5型柴油机车改用的8240ZJ型柴油机，柴油机转速控制采用与东风4B型机车相同的无级调速器，并采用由大连内燃机车研究所研制的电子恒功率励磁控制装置。1987年底，东风5型柴油机车通过铁道部鉴定并投入批量生产。

TFN7030型特种发电车
1978年，大连机车车辆厂根据铁道部的要求，开始研制TFN7030型特种内燃发电车。该型发电车主要作为铁路枢纽及工厂战备及受灾时的应急供电，既可以构成独立电网供电，也可以直接向电网输电。发电车采用一台16V240ZJB型柴油机和一台CTF-2500型同步发电机组成柴油发电机组，供电制式为10,500伏特50赫兹三相交流电，额定容量为2,000千瓦，车体外形尺寸与东风4型柴油机车大致相同。1981年10月，三辆发电车制成并交付使用。

机车从前到后分别为第一司机室、电气室、动力室、冷却室、第二司机室五个部分，其中电气室 、动力室和冷却室顶部均设计成活动顶盖，以便拆装车内部件。司机室内机车运行方向的左侧设有包含一系列仪表和按钮的司机操纵台、空气制动机的自动制动阀和单独制动阀等，右侧设有副司机座席及工具箱，司机室后壁设有装置手轮。电气室内设有电气控制柜、主硅整流柜、励磁整流柜等电气设备，并已经预留了加装电阻制动装置的位置，由启动变速箱驱动的、、测速发电机、前转向架牵引电动机通风机、空气制动系统的分配阀等辅助设备布置在电气室后部地板上。位于机车中部的动力室内安装了一套柴油发电机组，并设有空气滤清器、、燃油泵、机油滤清器、、预热锅炉等辅助设备。动力室顶棚两侧设有车体通风机，将柴油机运转时产生的燃气和热风抽出。为了方便对动力装置的检修，机车除了在司机室设有侧门外，在动力室的两侧也设有一对侧门。

冷却室内设有冷却水系统和散热装置，冷却室顶部装有V型结构的肋片扁管式铜散热器，及以两个直径为1,600毫米的轴流式冷却风扇，冷却风扇由静液压马达传动。机车设有两套独立的循环冷却水系统，分别为冷却柴油机的高温冷却水系统（24个散热器单节），以及冷却增压空气、机油、静液压传动油的低温冷却水系统（32个散热器单节）。散热器下方设有静液压变速箱、后转向架牵引电动机通风机、机油热交换器、空气压缩机、起动机油泵等，柴油机自由端通过传动轴与静液压变速箱相连，并通过尼龙绳传动轴带动后转向架牵引电动机通风机。冷却室左右两侧侧壁各设有八个通风百叶窗口。空气制动装置方面，1976年前出厂的机车装用EL-14改型空气制动机，1976年后出厂的机车改为装用具备阶段缓解和自动保压功能的JZ-7型空气制动机；制动机采用两台NPT5型空气压缩机与之配合，制动机可以单独制动机车或同时制动机车和列车。停车制动采用手制动装置。

柴油机
16V240ZJ型柴油机
早期生产的东风4型柴油机车装用一台16V240ZJ型柴油机，为240/275系列柴油机的第一款产品。该型柴油机为、四冲程、V型结构、直接喷射、、废气涡轮增压、增压空气中间冷却的中速柴油机，为240毫米，活塞行程为275毫米，额定转速为每分钟1100转，最低空载转速为每分钟450转，小时功率为4,000马力（2,980千瓦），持续功率为3,600马力（2,650千瓦），装车功率为3,300马力（2,430千瓦），持续工况时的燃油消耗率为155克/有效马力·小时（211克/有效千瓦·小时），平均有效压力为每平方厘米14.8公斤，柴油机净重为19,600公斤。左右两列气缸中心线间夹角为50°，V形夹角上方设有主机油道、、、和排气总管，两套涡轮增压器及中冷器组对称安装在柴油机两端的上方。柴油机由ZQF-80型起动发电机起动，其电源由蓄电池供给。柴油机完成起动后，启动发电机由直流串励电动机变为直流他励发电机，并通过电压调整器输出110伏特直流电，作为辅助发电机使用，用来给蓄电池充电并和向辅助电路及控制电路供电。

空气滤清系统
东风4型机车曾经使用过多种柴油机进气空气滤清系统，早期的东风4型机车采用干式钢板网结构的一级空气滤清器，它安装在动力室的左右车体侧壁上，这种过滤器结构简单、空气阻力小、滤清效率高，但最大弱点是储尘能力低、清洗周期短。铁道部于1977年在“三滤”会议后决定在全路新造内燃机车推广旋风筒空气滤清器，大连机车车辆厂从1978年起在新造的东风4型机车上，以原来的钢板网式空气滤清器作为细滤器，在其前面加装旋风筒式惯性空气滤清器作为粗滤器，组成二级空气滤清器从而提高滤清效率，在平原和沿海地区的一般清洗周期可达1.5～2万公里。然而，旋风筒滤清器在风沙较大地区的过滤能力很差，加快柴油机活塞环及气缸套等零部件的非正常磨损，因此，部分在中国西北地区运用的东风4型机车进行了改装，吸收了在引进ND5型柴油机车时通用电气转让的空气滤清器制造技术，在保留原来的旋风筒—钢板网滤清器之外增设了纸质滤芯滤清器，构成了旋风筒—钢板网—纸质细滤器的三级空气滤清器。

传动系统
东风4型机车采用交—直流电传动装置，柴油机曲轴通过钢片式半刚性联轴节驱动一台交流同步发电机发出三相交流电，经由硅二极管组成的三相桥式整流装置整流为直流电后，再将电能输送给两台转向架上的六台并联连接的直流牵引电动机，通过传动齿轮驱动。

牵引发电机采用TQFR-3000型三相交流同步发电机，额定容量为2,985千伏安，额定电压为438／613伏特，额定电流为3,936／2,805安培，额定转速为每分钟1,100转，定子及转子分别为B级和H级，冷却方式为径向自通风式，主发电机净重为4850公斤。牵引发电机的由一台专门的励磁机供给（下述），励磁机由柴油机通过启动变速箱驱动，其发出的交流电经励磁整流器转换为直流电后，给发电机的转子励磁绕组励磁。牵引发电机发出的三相交流电由硅整流装置转换成直流电，机车设有一组GTF-4800/770型硅整流装置，由硅二极管元件组成三相桥式全波整流电路。硅整流装置有六个串联的整流桥臂，每一桥臂有六个并联的2CZ500/1200P型风冷平板式整流二极管（正向额定电流为500安培，反向峰值电压为2,400伏特），每台整流柜共有36个二极管元件。硅整流装置的最大直流输出电压为770伏特，额定直流输出电流为4800安培。

功调电阻励磁调节装置
由于上述的可控硅励磁调节装置可靠性未如理想，因此自1975年起生产的东风4型机车（从0026号货运机车开始）改为采用由联合调节器伺服油压马达带动变阻器的自动调节励磁系统。新的励磁系统主要由测速发电机、励磁机、励磁整流柜和联合调节器的功率调节滑阀等环节组成。原来由辅助发电机供电的励磁机励磁电流，改为由柴油机经启动变速箱驱动的测速发电机供电。测速发电机是一台他励直流发电机，测速发电机的励磁电流是由110伏特直流电经一个功率调节电阻供给，功率调节电阻的滑动触点由联合调节器上的功率伺服油压马达带动，它根据柴油机工作状况（欠载或过载）自动地调节可变电阻器的阻值，从而改变测速发电机的励磁电流，并经测速发电机和励磁机二级放大后，间接地改变了牵引发电机的输出功率。这个励磁系统比较简单可靠，早期采用可控硅励磁系统的数十台机车亦陆续改装成这种方式，并沿用到后来的东风4B型机车。1976年起，永济电机厂通过仿制ND4型机车所使用的，试制出结构较简单可靠的GQL-45型感应子牵引励磁机，并在东风4型和东风5型柴油机车推广使用，取代了原来使用的TQL-45型同步牵引励磁机，大幅减少了在早期东风4型机车上常见的励磁机故障。

电子恒功率励磁调节试验
利用联合调节器之恒功率励磁系统的主要缺点在于反应时间长、动态性能差，当牵引负载突变时往往未能及时调整牵引发电机的励磁。而且，东风4型机车是以司机控制器手柄在第8档（对应柴油机转速每分钟780转）、功率调节电阻从短路到全部接入时，获得完整的牵引发电机外特性作为基准来确定功率调节电阻的阻值，因而产生了低档位时功调电阻调节量不足、牵引发电机处于最小励磁电流状况下转运的问题，致使机车在柴油机低转速时的功率太低，这亦是东风4型机车的起动加速性能逊色于ND4型机车的原因。1976年至1977年间，为了利用电力电子技术改善东风4型机车的牵引性能，铁道部科学研究院和大连机车车辆厂开展了电子恒功率励磁控制系统的研究试验。铁科院的电子恒功率系统方案采用柴油机转速作为牵引发电机的功率给定信号，并采用霍尔传感器作为牵引发电机的电压、电流和功率信号检测器，通过由运算放大器组成的比例积分调节器（PI）对给定信号和检测信号进行比较，而电压—频率变换器（VFC）和定宽变频式晶闸管斩波器则作为执行元件，用来改变励磁机的励磁电流，继而调节牵引发电机的输出功率。1977年5月及10月，分别在东风4型0113号和0190号机车上安装了电子调节恒功率控制系统。1977年12月，铁道部科学技术委员会召开他励电机座谈会，根据会上关于进一步推广电子恒功率装置的决定，于1978年分别对北京内燃机务段的东风4型0088号机车和广州机务段的东风4型0229号机车改装电子恒功率控制系统，并获得了良好的试验结果，这套电子恒功率励磁控制系统后来亦被应用到东风7型柴油机车，下半部的“毛泽东号”四个字采用华国锋手书体，车身两侧亦有华国锋手书的“毛泽东号”。1981年，华国锋从中共中央权力核心失势之后，车徽上“毛泽东号”字体改为普通仿宋体，车身两侧亦不再挂有“毛泽东号”四个大字。1986年，该机车大修时按照东风4B型机车的标准进行了改造。

1991年8月12日，东风4B型1893号机车接替了东风4型0002号机车，成为第三代“毛泽东号”机车。东风4型0002号机车摘牌后改为丰台机务段的调车机车使用。2002年1月24日，机车在北京郊区的周口店铁路进行调车作业，前往长沟峪煤矿取车后，由于车站职工误将折角塞门关闭且司机疏忽，列车运行至下坡道时制动失效，紧急制动只能将列车减速至约20公里/小时，周口店站决定将失控的列车溜进货场，将停放的三节敞车撞毁后机车脱轨，没有造成人员伤亡，机车经过修复后恢复运行。

2008年12月19日，东风4型0002号机车根据铁道部电报令报废；报废后封存于丰台机务段储备厂中。2012年9月7日，丰台机务段开始将该机车进行整修并恢复到可运用状态，期间使用东风4B型6223号机车的主要零部件进行修复。机车经修复后存放于丰台机务段内的毛泽东号机车展览馆作静态展示。

重大事故

• 1976年1月30日凌晨3时45分，济南铁路局济南机务段的东风4型2015号机车，在济南站准备与从北京开往上海的121次旅客列车挂车，司机由第一司机室转到第二司机室驾驶时忘记关闭切换阀，机车接近列车时司机尝试使用小闸制动，发现制动失灵致使与停留列车相撞，事故造成机车小破1台、客车大破1辆、小破1辆，旅客轻伤3人，列车晚点1时50分钟。
• 1981年9月10日，乌鲁木齐铁路局哈密机务段的东风4型0277号机车，牵引从尾亚开往烟墩的4021次货物列车经由兰新铁路运行，在景峡站停车加挂K13型石碴车5辆。列车从景峡站开车后超速行车，列车带闸通过思甜站和翠岭站后制动失效，列车冲出安全线65米，机车及机后4辆脱轨。事故造成机车小破1台，货车报废1辆，大破3辆。
• 1987年11月19日凌晨2时03分，上海铁路局萍乡机务段的东风4型0350号机车，牵引1310次货物列车经由浙赣铁路运行。由于司机及副司机两人擅自关闭了俗称三大件的三项安全设备（机车自动停车装置、机车信号装置和列车无线调度电话装置）后打瞌睡，当列车行驶至广州铁路局管内五里墩至羊石间的K928线路所时，列车冒进停车信号机后冲出安全线土挡，构成列车颠覆行车重大事故。事故导致机车中破1台、货车报废7辆、大破1辆、中断行车4小时52分。事故责任者分别受到刑事和行政处分。
• 1987年12月25日晚上10时56分，郑州铁路局江岸机务段的东风4型0143号机车牵引1959次货物列车进入安卫铁路林徐站停车后，副司机汤志勇用检验锤打伤添乘的运转车间副主任李高众、学员郭汉生，及车站助理值班员王建国，自行摘开机车与车辆联挂的车钩，驾驶机车闯过显示红灯的出站信号机进入正线区间，高速行驶至安陆站外与停留在站外的1969次货物列车尾部相撞后起火，构成列车冲突重大事故。事故造成汤志勇及1969次列车运转车长当场死亡，机车报废1台，守车报废1辆，货车报废2辆、大破2辆、中小破各2辆，中断行车18小时24分，直接经济损失156余万元人民币。
• 1989年3月23日晚上10时29分，广州铁路局怀化机务段的东风4型0021号机车牵引814次货物列车经由湘黔铁路运行，准备进酒店塘站停车会让由上海开往重庆的71次特快旅客列车，由于列车机后第8位车辆的折角塞门被人关闭，致使列车制动失效，列车冒进酒店塘站3道出站信号机，进入安全线后冲出土挡，机车及机后第1～5位车辆颠覆，机后第6位车辆前转向架脱轨。晚上10时29分，正在进站的71次列车发现前方事故但停车不及，与侵线的814次列车机后第4位车辆发生侧面冲突，构成旅客列车冲突重大事故。事故造成机车小破1台、客车小破2辆、货车报废2辆、中破3辆、小破1辆，中断湘黔线正线行车10小时。
• 1991年6月13日清晨4时27分，济南铁路局济南机务段的东风4型0528号机车，牵引由北京开往苏州的109次直通旅客快车经由津浦铁路运行。当列车运行至新马桥至曹老集间K817+300处，由于司机和副司机两人同时打盹睡觉，致使列车以90公里/小时的速度越过显示红灯的闭塞分区，与前方正在慢行等待信号的1329次货物列车追尾冲突。事故造成109次列车副司机当场死亡，司机1人、列车员5人、旅客22人受伤，本务机车中破、客车报废1辆、小破1辆，货车报废3辆、中破1辆、小破1辆，中断津浦线上行正线2小时10分，下行正线15小时31分。
• 1998年1月22日晚上8时53分，广州铁路集团广州机务段的东风4型0023号机车，开5018次单机由广州东站开出往广州站方向，当机车行驶至广深上行线广州东至广州间K5+375M处，左侧路堑突然发生大面积滑坡，导致铁路路基拱起变形，司机发现后采取紧急制动但停车不及，导致机车脱轨颠覆并侵入下行线。与此同时，由广州站开出0625次回送临客列车行经事故地点（广州铁路集团广州机务段的东风4型0229号机车牵引），列车停车不及与脱轨的东风4型0023号机车发生侧面冲突。事故造成1人死亡、2人重伤、2人轻伤，机车报废1台、大破1台，车辆小破2辆，中断广深上行线行车158小时13分钟，上行线行车12小时38分钟。
• 1998年5月18日凌晨1时13分，郑州铁路局武昌南机务段的东风4型0770号机车牵引8833次货物列车经由京广铁路运行，当列车以37公里/小时的速度行驶至云溪至岳阳北之间K1413+600处，由于该处钢轨连接夹板和扣件被人为拆卸破坏，列车驶经该处后随即脱轨，机后第1～7位车辆脱轨颠覆，机后第8位车辆前转向架脱轨，事故造成机车小破1台、货车报废1辆、大破2辆、小破1辆，中断京广线下行正线行车12小时05分钟。
• 2001年4月7日下午2时27分，乌鲁木齐铁路局乌鲁木齐机务段的东风4型0175号机车，牵引30181次货物列车经由兰新铁路运行。当列车行驶至铁泉至珍珠泉间K36+515M处时，遭遇吐鲁番地区刮起的强风，机后21节车厢被强风吹翻或脱轨，中断行车47小时55分钟，构成铁路行车重大事故。
• 2006年11月19日下午5时50分，郑州铁路局洛阳机务段的东风4型0407号机车，牵引22020次货物列车经由焦柳铁路运行。当列车行驶至南阳至蒲山店站之间，由于二号通风机电机环火放电，电弧从电机出风口窜出，引燃通风帆布罩导致火灾。司机发现机械间冒烟后随即停车，使用车上灭火器扑救不果。下午6时20分，南阳市消防支队四辆消防车接报到场，于下午7时16分将火扑灭。事故造成机车司机室及机械间部分设备烧毁，中断焦柳线行车1小时25分钟。

车辆保存
的东风4型0001号机车]]

• 东风4型0001号机车：由大连机车车辆工厂于1973年制造，曾先后配属北京铁路局丰台机务段、古冶机务段、唐山机务段、临汾机务段，至2002年在临汾机务段退役，服役期间安全行驶223万公里。2002年9月25日，铁道部发出《运装机电（2002）609号》电报，征集东风4型0001号机车作为保存文物，同年10月进入中国铁道博物馆永久收藏，经鉴定后被评定为国家一级文物。
• 东风4型0002号机车：由大连机车车辆工厂于1975年制造，曾配属北京铁路局丰台机务段，为第二代毛泽东号机车（1977年—1991年），于2008年退役后存放在丰台机务段储备厂，至2012年大修后存放在丰台机务段内的毛泽东号机车展览馆作静态展示。
• 东风4型0044号机车：由大连机车车辆工厂于1975年制造，曾配属北京铁路局怀柔北机务段，退役后存放在机务段内作为救援演练用机车。
• 东风4型0084号机车：由大连机车车辆工厂于1976年制造，曾配属郑州铁路局新乡机务段，于2003年3月退役后移交给位于陕西省宝鸡市的宝鸡铁路司机学校，作为教学用车。
• 东风4型0137号机车：由大连机车车辆工厂于1976年制造，曾配属广州铁路集团广州机务段和三茂铁路三水机务段，于2017年退役后存放在韶关机务段，至2019年9月进入位于韶关机务段内的广铁集团职工培训基地，作为教学和展示用车。
• 东风4型0187号机车：由大连机车车辆工厂于1977年制造，曾配属济南铁路局济南机务段，于2015年12月30日退役后移交给位于山东省济南市的山东职业学院（原济南铁道职业技术学院），作为教学用车。
• 东风4型0212号机车：由大连机车车辆工厂于1978年制造，曾配属北京铁路局石家庄机务段，退役后移交给位于河北省石家庄市的石家庄铁路运输学校，作为教学用车。
• 东风4型0395号机车：由大连机车车辆工厂于1980年制造，曾配属沈阳铁路局吉林机务段，退役后移交给位于吉林省吉林市的吉林铁道职业技术学院，作为教学用车。
• 东风4型0423号机车：由大连机车车辆工厂制造，退役后移交给位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市的新疆铁路技术学校，作为教学用车。
• 东风4型2002号机车：由大连机车车辆工厂制造，退役后移交给位于浙江省金华市的浙江师范大学婺东校区（原金华铁路司机学校），作为教学机车。
• 东风4型2012号机车：由大连机车车辆工厂于1975年制造，退役后移交给位于山东省济南市的济南铁路高级技工学校，作为教学用车。
• 东风4型3030号机车：由资阳内燃机车工厂制造，曾配属南宁铁路局柳州机务段，退役后存放于柳州机车车辆厂老厂区院内，2024年翻新后静态展示（展示地点同时改造为海枯石烂婚俗文化产业园）。

大众文化

• 由日本游戏开发商Lose于2020年7月开始发售的十八禁恋爱冒险游戏《爱上火车 Last Run!!》，以东风4型柴油机车作为游戏中“仲国国铁东富4 2000”机车的原型，而其擬人化的专用铁路人偶角色名为“西瓜”（）。“西瓜”并将在《爱上火车》改编的短篇动画《铁路浪漫谭》（）中登场，该动画预定将于2020年末开始播放。
• 由中国大陆同人社团北方铁道萌化部创作的同人画集《角色追加3》中，以东风4型柴油机车为原型的拟人化铁道娘角色称为“东玉风”。

参看
注释
參考文獻
外部链接
*[http://www.crrcgc.cc/g1417/s3926/t105119.aspx 中车洛阳机车有限公司：东风4型内燃机车]