東風11型內燃機車:發展歷史,背景,研製,試驗,運用,技術特性,總體結構,柴油機,

東風11型柴油機車（DF11）是中國鐵路使用的柴油機車車型之一，由戚墅堰機車車輛廠設計製造。東風11型柴油機車是中國第八個五年計畫期間的國家重點科技攻關項目之一，是為廣深準高速鐵路開行時速160公里級別準高速旅客列車而研製的新型準高速幹線客運用柴油機車，並成為中國鐵路首四次大提速的主力機車。機車採用16V280ZJA型柴油機、輪對空心軸式牽引電動機全懸掛裝置、微機控制系統等新技術，最高運行速度為170公里/小時，首台機車於1992年研製成功，至2005年停產總計生產了459台。

基本介紹

中文名：東風11型內燃機車
外文名：DF11 type diesel locomotive
類型：內燃機車
生產國：中國
生產廠商：戚墅堰機車車輛廠
生產型號：DF11
序列編號：0001～0458、1898
生產年份：1992年—2005年
產量：459台
主要用戶：中國鐵路總公司
暱稱：獅子

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發展歷史

背景

1987年，為了提高中國鐵路旅客列車的運行速度、增加繁忙幹線的客運能力，中華人民共和國鐵道部、國家科委、國家計委將新型快速客運柴油機車、電力機車的研製列入了“七五”國家重點科技攻關項目。經過評標過程後，戚墅堰機車車輛廠獲中國鐵道部選定為新型大功率客運內燃機車的研製單位。1990年11月，戚墅堰機車車輛廠完成試製首台東風9型內燃機車，採用了16V280ZJA型大功率柴油機、輪對空心軸式牽引電動機全懸掛裝置、高柔圓彈簧二系懸掛轉向架等新技術，最高試驗速度達到145公里/小時。

與此同時，中國鐵道部決定對廣深鐵路既有線路進行技術改造，用較少的投資、較短的時間將既有線路改造成能夠開行時速160公里旅客列車的準高速鐵路，為未來發展高速鐵路進行探索和試驗。1990年，鐵道部發布《鐵計【1990】1號文》，正式將“廣深鐵路實現旅客列車最高速度160km/h的技術方案研究”列入1990年鐵道部科學技術發展項目，並將準高速客運柴油機車的研製列入“八五”國家重點科技攻關項目。

研製

1990年7月，中國鐵道部、國家計委、國家科委及廣東省委部門在廣州召開了“廣深線旅客列車最高時速160km行車實施方案論證”，明確要求戚墅堰機車車輛廠在東風9型柴油機車的基礎上，立即著手進行160公里/小時客運機車的方案論證和設計；同時並要求對試製中的東風9型0002號機車，通過改變牽引齒輪傳動比，使機車最高速度由140公里/小時提高到160公里/小時，以配合廣深準高速鐵路的科技攻關項目試驗，成為中國鐵路史上第一台準高速客運機車。1990年11月，鐵道部正式將正在研製中的時速160公里/小時準高速客運柴油機車定型為東風11型，車型代號DF11。

1990年末，戚墅堰機車車輛廠開始與鐵科院機車車輛研究所、大連內燃機車研究所、株洲電力機車研究所、四方車輛研究所、戚墅堰機車車輛工藝研究所、西南交通大學、上海鐵道學院、永濟電機廠等單位合作研製東風11型準高速客運機車。1991年3月，鐵道部以《鐵科函【1991】99號文》下達“廣深線準高速東風11型內燃機車設計任務書”。1991年8月，東風11型機車的技術設計審查在北京二七機車廠內舉行，同年年底完成工程設計。而在試製東風11型機車之前，戚墅堰機車車輛廠通過改變東風9型0002號機車的牽引齒輪傳動比，將機車構造速度由140公里/小時提高到160公里/小時。1992年3月至4月，北京環行鐵道試驗基地進行了“廣深線準高速科技攻關項目綜合試驗”，東風9型0002號機車的最高試驗速度達到163公里/小時，為東風11型機車的設計研製及準高速列車的運行提供了大量試驗數據。

試驗

首台東風11型機車（0001）於1992年4月開始試製，同年12月完成試製並通過鐵道部驗收。1993年3月，東風11型0001號機車在北京環行鐵道試驗基地進行第一次調整試驗，並於同月20日達到167公里/小時的試驗速度。1993年8月，戚墅堰機車車輛廠試製完成第二台東風11型機車（0002）；同時，0001號機車在南昌機務段進行了夏季高溫冷卻能力試驗。1994年3月至6月，東風11型0001號機車在北京環行鐵道繼續進行牽引性能、動力學性能和制動性能等各種鑑定試驗和綜合性能試驗；1994年4月11日，東風11型0001號機車牽引7輛25Z型客車，在北京環行鐵道外環線試驗的最高實驗速度達到了183公里/小時，創下了當時的“中國鐵路第一速”。

根據1993年12月在廣州召開的“廣深準高速鐵路第三次科技攻關和建設工作會議”，為了滿足廣深線未電氣化改造前牽引準高速旅客列車的需要，決定擴大東風11型機車的試製規模，再製造另外三台機車予廣深線使用，戚墅堰機車車輛廠分別在1994年8月、10月、12月完成試製了東風11型0003、0004和0005號機車。1994年9月21日，東風11型機車開始在廣深準高速鐵路進行線路開通前的線路、信號、安全評估試驗，完成對從法國引進的U—T多信息自動閉塞及分級速度監控設備（UM-71型軌道電路、TVM-300機車信號系統）的測試，至同年12月8日完成了歷時79天的提速試驗，試驗中準高速列車最高時速達到174公里。1994年12月22日，經提速改造後的廣深準高速鐵路正式開通，首批5台東風11型機車均配屬廣州鐵路集團廣州機務段運用，擔當牽引25Z型準高速旅客列車投入商業運行，初期每日開行2對廣州東—深圳的準高速列車（準高1/2次、準高3/4次）。1995年3月28日起，東風11型機車並開始牽引廣九直通車，全程運行時間從原來的2小時40分縮短到1小時59分。

1995年6月，基於廣深準高速鐵路提速改造的成功經驗上，為即將實施的中國鐵路第一次大面積提速進行技術準備，中國鐵道部決定在滬寧鐵路、京秦鐵路、瀋山鐵路、京廣鐵路鄭州至武昌區段等既有幹線上進行大規模提速試驗。1995年10月，鐵道部在滬寧鐵路組織進行中國鐵路史上首次既有線提速試驗，主要試驗項目包括列車起動加速度、制動性能、機車車輛動力學性能及提速道岔等，東風11型0005號機車牽引10輛25B型雙層客車、1輛發電車、2輛試驗車共13輛編組時，最高速度為150公里/小時；當牽引5輛25Z型準高速客車、1輛發電車、2輛試驗車共8輛編組時，最高試驗速度達到173.5公里/小時。1995年11月，東風11型0005號機車在京秦鐵路進行第二次提速試驗，最高實驗速度175.7公里/小時。

1996年4月1日，由東風11型機車牽引的中國第一列快速旅客列車“先行號”在滬寧鐵路投入商業運行，南京和上海之間的單程運行時間縮短到3小時之內。1996年7月1日，北京鐵路局在京秦鐵路開行了“北戴河號”快速旅客列車，北京至北戴河的運行時間僅需2小時30分鐘。同月，東風11型0019號機車又在瀋山鐵路進行了既有線提速實驗，最高速度達到183.7公里/小時。以上提速試驗為1997年4月展開的中國鐵路第一次大提速奠定了技術基礎，東風11型機車於1996年2月通過部級技術鑑定，1997年獲國家科技進步一等獎。2002年4月1日，時任鐵道部副部長劉志軍視察戚墅堰機車車輛廠時，指出“沒有戚墅堰工廠的東風11，就沒有中國鐵路的四次大提速”。

運用

通過部級技術鑑定後，戚墅堰機車車輛廠於1996年開始批量生產東風11型機車；同年3月，上海鐵路局上海機務段配屬了二台東風11型機車（0006、0007），擔當牽引“先行號”快速旅客列車；同年6月，北京鐵路局北京機務段配屬了二台東風11型機車（0010、0011），擔當牽引“北戴河號”快速旅客列車。此後廣州鐵路集團、上海鐵路局、北京鐵路局、瀋陽鐵路局、濟南鐵路局相繼增配東風11型機車，成為牽引準高速旅客列車的主型大功率快速內燃機車。在1997年和1998年實施的中國鐵路第一次及第二次大提速之中，京哈鐵路和京滬鐵路上的大部分特快列車均由東風11型機車擔當牽引任務。

2000年開展的第三次大提速中，重點提速範圍移至中西部地區，東風11型機車開始擔當蘭新鐵路、京九鐵路、以及隴海鐵路鄭州至徐州區段的旅客列車牽引任務，戚墅堰機車車輛廠並為烏魯木齊鐵路局、蘭州鐵路局提供了東風11型高原型機車，鄭州鐵路局、南昌鐵路局也開始配屬東風11型機車。2001年，中國鐵路實施第四次大提速，東風11型機車承擔了京九鐵路、漢丹鐵路的提速列車牽引任務。至2005年停產，戚墅堰機車車輛廠累計生產了459台東風11型柴油機車，均主要配屬於北京鐵路局、上海鐵路局、廣州鐵路集團、烏魯木齊鐵路局、蘭州鐵路局、南昌鐵路局、瀋陽鐵路局、武漢鐵路局及鄭州鐵路局。

技術特性

總體結構

東風11型柴油機車採用低合金鋼側壁承載結構棚式車體，設雙側貫通式內走廊、雙端司機室，司機室頭部為25°傾角的適度流線型結構。機車車體從前到後依次為第一司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室和第二司機室。電氣室內設有高低壓電器櫃、信號系統控制櫃、微機控制櫃、主整流櫃、牽引電機通風機，臥式制動電阻櫃設定於靠近動力室的頂部。動力室在機車中部，安裝了一套柴油發電機組，以及起動發電機、勵磁機、燃油輸送泵、空氣濾清器等輔助裝置。冷卻室內設有V型結構的散熱器和冷卻風扇，此外並設有牽引電機通風機、靜液壓變速箱、機油熱交換器、空氣壓縮機等設備。輔助室內安裝預熱鍋爐及其控制櫃。車底兩台轉向架之間設有燃油箱、總風缸和蓄電池組。

柴油機

機車裝用一台16V280ZJA型柴油機，為16氣缸、四衝程、廢氣渦輪增壓的V型中速柴油機，是在東風8型機車裝用的16V280ZJ型柴油機基礎上改進設計而成的大功率柴油機，其裝車功率比16V280ZJ型柴油機高300千瓦，燃油消耗率也有所降低。氣缸直徑280毫米，活塞行程285毫米，標定功率3860千瓦，裝車功率3610千瓦，並採用了江津增壓器廠引進瑞士 ABB公司專利生產的高壓比、高效率的VTC254-13型增壓器和模件式脈衝轉換增壓系統（MPC）。空氣濾清裝置為兩級濾清系統，分別為慣性濾清器和鋁板網式濾清器。

傳動系統

東風11型機車採用交—直流電傳動，裝用一台額定功率3600千伏安的JF204C型三相交流同步發電機，和六台額定功率530千瓦的ZD106型直流牽引電動機。柴油機通過彈性聯軸節直接驅動一台三相交流同步牽引發電機，通過矽整流裝置把牽引發電機發出的三相交流電整流為直流電，再將電能輸送給兩台轉向架上的六台並聯的直流串勵牽引電動機，通過傳動齒輪驅動車輪。機車標稱功率3040千瓦，最高恆功速度為160公里/小時，最高運行速度為170公里/小時。東風11型機車單機牽引定額640噸的旅客列車（約12節車廂）時，在平直道上的最大平衡速度可達167公里/小時；牽引定額1100噸的大編組旅客列車（約20節）時，在平直道上的最大平衡速度可達143公里/小時。

機車採用基於英特爾80C186微處理器的微機控制系統，具有恆功勵磁控制、防空轉防滑行控制、故障診斷顯示功能，能使機車在任何工況時處於最佳狀態下恆功率運行，並具有全功率自負荷試驗功能的電阻制動系統，以及電空制動系統、TVM-300機車信號系統、移頻機車信號及軸承溫度檢側等新技術。

轉向架

機車走行部為兩台準高速架懸式三軸轉向架，是在東風9型機車基礎上改進而來，機車軸式Co-Co。軸箱採用拉桿式定位，一系懸掛裝置由軸箱拉桿、一系螺旋彈簧和垂向油壓減振器組成；二系懸掛採用高柔圓彈簧及橡膠墊，車體與轉向架之間並裝有垂向減振器、橫向減振器和抗蛇行減振器。牽引力和制動力通過轉向架與車體底架間的低位平行四桿牽引機構傳遞。牽引電動機採用雙側六連桿輪對空心軸全懸掛安裝方式，電動機與齒輪箱組成的傳動部件的全部重量懸掛在轉向架構架上，牽引電動機的扭矩通過空心軸和兩端的六連桿聯軸盤傳遞到輪對。考慮到牽引電動機全懸掛結構及線路不平順度對準高速運行的影響，東風11型機車把東風9型機車的圓筒形空心軸改成錐度空心軸，增大車軸與空心軸之間的間隙，適應速度提高后車軸跳動量增大的需要，並調節了一、二系懸掛系統的剛度和阻尼，以確保機車準高速運行的可靠性。基礎制動裝置為雙側雙閘瓦踏面制動，採用QB-2型獨立作用式單元制動器。

技術改進

在生產過程中，戚墅堰機車車輛廠也對東風11型機車進行了改進。早期的東風11型機車微機控制系統採用黑白顯示屏，顯示清晰度低，從1998年開始生產的機車改為採用大螢幕彩色液晶顯示屏。東風11型機車原設計空氣制動風源系統採用了二台供風量為1.6立方米/分鐘的W-1.6/9型空氣壓縮機，但投入運營後發現提速客車的空氣彈簧、塞拉門、集便器等車用設備大量使用壓縮空氣，使得空氣壓縮機長期處於工作狀態，因而研製了供風量為2.4立方米/分鐘的V-2.4/9型空氣壓縮機，從1999年開始使用。同時空氣管路改用雙管供風系統，一路供列車制動用風，另一路供客車設備用風，以確保列車制動用風的需要。由0367號機車起，改用標準化司機室。

由於中國鐵路在2000年10月21日開展第三次大提速，蘭新鐵路特快旅客列車速度提升至最高140公里/小時。蘭新鐵路具有風沙大、高海拔、溫差大、坡道大四大特點，戚墅堰機車車輛廠對配屬烏魯木齊鐵路局、蘭州鐵路局的東風11型高原型機車作出了相應改進。機車安裝完善的雙側進風空氣濾清/濾沙裝置，柴油機空氣濾清器系統由2級濾清改為4級濾清，進風口增設了一道防沙網。但由於這些措施增加了進氣阻力，故每個增壓器改從機車兩側同時進氣以加大進氣面積，增加空氣流量滿足柴油機對進氣量的要求。另外又修改了微機控制軟體的柴油機海拔功率校正參數，以保護柴油機和渦輪增壓器。由於蘭新線長大坡道多，故加大了齒輪傳動比，由76：29改至65：22，並加大了增壓器的功率，機車最大起動牽引力從原來的245千牛提高到277千牛，提高了13.1%；持續牽引力從原來的160千牛提高到181.5千牛，提高了13.5%，但最高運行速度降至153公里/小時。

衍生改型

戚墅堰機車車輛廠曾在2001年至2003年提出研製東風11型準高速柴油機車的改進衍生產品，以滿足不同的需要，分別有兩種方案。但由於此後中國鐵路發展方向的改變，這兩項計畫最終均被取消。

東風11AJ型

東風11AJ型（DF11AJ），戚墅堰廠內早期代號為東風11B型，曾被列入2002年鐵道部科研計畫，是中國國內至今惟一獲鐵道部批准立項研究的大功率交流傳動客運內燃機車。機車以東風8CJ型和裝車功率達6000馬力的16V280ZJB型大功率柴油機為基礎，採用交流傳動、輪盤制動、牽引電動機全懸掛、交流輔助系統、流線型頭型等技術，機車標稱功率為4410千瓦，可在牽引20節客車定額1100噸的情況下最大時速達到160公里，滿足繁忙幹線旅客列車進一步擴編和提高旅行速度的需要。戚墅堰機車車輛廠於2003年1月完成了東風11AJ型機車的技術設計，並於同年2月通過了鐵道部技術設計評審，3月中旬開始施工設計，但研製計畫最終不了了之，僅試製了少量零部件。而東風11AJ型機車的流線型車體設計方案後來被東風11G型機車採用。

東風11C型

東風11C型（戚墅堰廠內早期代號）機車採用牽引電機全懸掛、徑向轉向架，計畫將東風8B型7001號機車的徑向轉向架技術移植到東風11型的牽引電動機全懸掛轉向架上，以滿足曲線多且半徑小的山區鐵路列車提速的需求。

出口型

2016年，戚墅堰廠為肯亞蒙內鐵路製造5台DF11型幹線客運內燃機車，這五台機車採用與東風11G型內燃機車相同的頭型。

事故

2004年6月18日晚上6時31分，南昌鐵路局南昌機務段的東風11型0274號機車，牽引新鄉開往深圳的1539次旅客列車經由京九鐵路運行。當列車運行至湖北省境內團風至黃州之間，因湖北省東部降大暴雨，京九鐵路下行線K1134+760～+780處左側路塹邊坡坍塌，導致上方一道泄洪槽倒塌並侵入鐵路，砸到1539次列車的本務機車和機後一位發電車，列車因慣性駛出出事地點100米後停車，無人員傷亡。事故後列車於晚上11時05分在救援機車牽引下到達黃州站，更換機車和發電車後繼續行程，於6月19日20時32分抵達深圳站，晚點9小時。東風11型0274號機車車頭嚴重破損，後返回戚墅堰廠大修，於同年8月修復完畢。

2006年4月11日上午9時24分，南昌鐵路局南昌機務段的東風11型0319號機車，牽引青島開往廣州東的T159次旅客列車，運行至廣鐵集團管內京九鐵路下行線林寨至東水間，由於司機在信號故障的情況下違章對監控裝置解鎖行車並擅自編造調度命令，導致運行監控裝置失去安全防護功能，令T159次列車沒有在顯示紅燈的信號機前停車，並越過紅燈在京九線K2066+858M處以48公里/小時的速度與前行剛剛起動、由武昌開往汕頭的1017次旅客列車追尾相撞，造成1017次列車尾部1～3位車輛顛覆，尾部第4位車輛脫軌。事故致使京九鐵路下行線中斷近10小時，至當晚19時30分恢復通車，受傷的乘客被安排到就近的醫院治療，其餘乘客則分別搭乘廣州鐵路集團臨時抽調的70餘輛大巴繼續前往目的地。東風11型0319號機車大破，後返回戚墅堰廠大修。

2007年4月21日晚上9時30分左右，上海鐵路局杭州機務段的東風11型0134號機車，牽引由包頭開往寧波的K255次旅客列車經由蕭甬鐵路運行。當列車運行至蕭甬線下行線K33+516處、紹興境內高橋鐵路平交道口時，一輛超載角鋼的貨車在高橋平交道拋錨，雖然道口員採取緊急措施攔停列車，且司機也施行緊急制動，但制動不及與貨車相撞。事故沒有造成人員傷亡，東風11型0134號機車返回戚墅堰廠整修後恢復運行。

2008年4月28日凌晨4時38分，配屬北京鐵路局北京機務段的韶山9型0182號機車，牽引由北京開往青島四方的T195次列車經由膠濟鐵路運行，由於濟南鐵路局管理混亂，區段限速命令未有送達T195次列車，北京鐵路局司機在未收到機車運行監控限速指令的情況下以正常速度131km/h行駛，但此時已超出線路實際限速80km/h超速行駛，當列車通過膠濟鐵路王村站後，超速運行至膠濟線下行線王村至周村東間290公里800米處（處位編號K289+610）時，車尾第9～17位車輛突然發生脫軌並侵入上行線。凌晨4時41分，配屬濟南鐵路局濟南機務段的東風11型0400號機車，牽引由煙臺開往徐州的5034次旅客列車運行至上述路段，在會車時與侵入限界的T195次列車第15～17位間發生衝突，致使5034次列車機車及機後1至5位車輛脫軌、顛覆，是為2008年膠濟鐵路列車相撞事故。事故造成至少72人遇難，416人受傷（其中重傷70人，受傷旅客中有4名法國籍旅客）。中斷膠濟鐵路上下行行車21小時22分，構成鐵路交通特別重大事故。事故後東風11型0400號機車報廢，而肇事的韶山9型0182號機車並未出軌或損壞。

2014年5月12日清晨，瀋陽鐵路局瀋陽機務段的東風11型0066號機車，牽引由齊齊哈爾開往北京的T40次旅客列車經由瀋山鐵路運行，當列車運行至葫蘆島市境內的塔山站附近時，機車車鉤突然脫落導致機車與車廂分離，機車與車廂同時自動採取緊急制動，但後面脫離的列車由於慣性，繼續低速向前行駛並與前面的機車發生輕微碰撞，構成客車分離一般C類事故。事故造成T40次列車終到晚點4小時05分。

機車命名

機車編號	名稱	配屬	備註
DF11-0008	鄧小平號	廣州鐵路集團廣州機務段	車頭已預留掛牌位置，但沒有掛牌。
DF11-0039	共青團號	濟南鐵路局濟南機務段
DF11-0101	青年號	瀋陽鐵路局瀋陽機務段	已摘牌
DF11-0128	先鋒號	北京鐵路局北京機務段
DF11-0137	主人號	瀋陽鐵路局瀋陽機務段	已摘牌
DF11-0150	青年文明號	濟南鐵路局濟南機務段	已摘牌，後轉配到徐州機務段
DF11-0160	青年文明號	北京鐵路局北京機務段
DF11-0172	共青團號	上海鐵路局上海機務段
DF11-0178	青年號	鄭州鐵路局鄭州機務段	已摘牌，後轉配到烏魯木齊機務段
DF11-0190	先鋒號	烏魯木齊鐵路局烏魯木齊機務段
DF11-0198	共青團號	蘭州鐵路局嘉峪關機務段	已摘牌，後轉配到吉林機務段
DF11-0199	模範號	瀋陽鐵路局吉林機務段	已摘牌
DF11-0245	先鋒號	鄭州鐵路局鄭州機務段	已摘牌，後轉配到烏魯木齊機務段
DF11-0282	青年文明號	武漢鐵路局襄陽機務段
DF11-0367	黨員先鋒號	武漢鐵路局武昌南機務段	已摘牌
DF11-0404	青年文明號	上海鐵路局南京東機務段
DF11-0428	青年文明號	武漢鐵路局襄陽機務段	已摘牌
DF11-1898	周恩來號	上海鐵路局上海機務段	已摘牌，後轉配到合肥機務段

技術數據

華氏輪式	0-6-6-0
UIC軸式	Co'Co'
軌距	1,435毫米
輪徑	1,050毫米（新輪）
軸重	23噸
軸距	2 × 2,000毫米
通過最小曲線半徑	145米
機車長度	21,250毫米（車鉤中心距）
機車寬度	3,304毫米
機車高度	4,736毫米
整備重量	138噸
燃料	柴油
燃料儲備量	6,000升
傳動方式	交—直流電
發動機	16V280ZJA型柴油機
發動機功率	3,860千瓦
牽引發電機	JF204C
牽引電動機	ZD106 × 6
汽缸數量	16
缸徑×衝程	280 × 285 毫米
最高速度	170公里/小時 183公里/小時（試驗） 153公里/小時（高原型）
持續速度	65.6公里/小時 57.8公里/小時（高原型）
牽引功率	3,040千瓦
牽引力	245千牛（最大） 160千牛（持續） 277千牛（最大，高原型） 181千牛（持續，高原型）
制動方式	踏面制動、電阻制動

東風11型內燃機車