东风8B型柴油机车

背景

东风8B型内燃机车是干线货运用重载内燃机车。1990年代初，随着中国铁路的发展，中华人民共和国铁道部于1993年对《铁路主要技术政策》进行了修订，要求“繁忙干线上旅客列车的最高时速140公里，货物列车最高时速90公里”，“货运电力、内燃机车的最大轴重增加到25吨”。为了实现上述目标，铁道部科技司将25吨轴重的重载货运内燃机车的的研制项目列入1995年铁路科学技术发展计划。1995年6月，铁道部与戚墅堰机车车辆厂签订了研制合同。

试验

1996年4月至10月期间，沪宁铁路、京秦铁路等繁忙干线率先展开了中国铁路第一次大提速的前奏，先后开行最高时速140～160公里的快速列车。为了配合铁路干线货物列车的提速，铁道部要求戚墅堰工厂加快新型大功率货运内燃机车的研制，并尽快投入小批量生产。1997年3月，铁道部正式将新机车命名为东风8B型，车型代号DF8B。首两台样车（DF8B-0001、0002）分别于1997年6月和7月完成试制，交付上海铁路局南翔机务段在沪宁铁路按重载交路进行运用考核。根据铁道部安排，0001号机车作为机车性能型式试验车，于1997年9月至12月期间进行了制动试验、机车称重、牵引性能、动力学性能等项目的鉴定试验；而0002号机车则作为15万公里运用考核试验车，于1997年8月1日开始在沪宁铁路投入运用考核。戚墅堰机车车辆厂于1997年共生产了8台东风8B型机车，首4台配属上海铁路局南翔机务段运用于沪宁铁路、沪杭铁路，而后4台配属北京铁路局丰台机务段运用于京山铁路，进行运用考核及牵引试验。试验结果显示，东风8B型机车牵引5000吨货物列车运行时，不仅有足够的功率和粘着利用能力，能满足最高速度80～85公里/小时的要求，而且机车功率尚有一定的储备，内燃机负荷率处于适当水平。

生产

至1998年6月，东风8B型0002号机车已经完成15万公里运用考核，而0001号机车也完成了型式鉴定试验。1998年10月29日，东风8B型内燃机车通过铁道部科技成果鉴定。鉴定完毕后，东风8B型机车从1999年上半年开始由戚墅堰机车车辆厂和资阳内燃机车厂同时批量生产，同年获得铁道部科技进步二等奖。戚墅堰厂和资阳厂生产的东风8B型机车基本相同，辅助系统、主辅电路、控制系统均大同小异，而不同时期生产的机车外观上也会有少许差异，分别主要在于司机室顶部、头灯、挡风玻璃、排障器等部分。
截至2012年，戚墅堰机车车辆厂和资阳机车厂共生产了1172台普通型东风8B型机车，其中戚墅堰厂生产262台（0001～0262）、资阳厂910台（5001～5506、5509～5671、5673～5914）。

高原型

2001年6月，青藏铁路二期工程（格尔木至拉萨段）正式全面开工建设。由于当时铁道第一勘察设计院等单位在进行青藏铁路格拉段设计时，客、货运机车的初步选型是按戚墅堰机车车辆厂的东风11型、东风8B型机车为基础进行，青藏铁路高原内燃机车的研制任务最终落在戚墅堰厂。早于2001年1月，戚墅堰厂已经开始对高原内燃机车进行调研、设计，并于2002年3月完成了技术设计。2002年4月底，铁道部科技司在北京主持召开了青藏线机车技术方案审查会，通过了戚墅堰厂在东风8B型机车基础上进行改进设计的设计方案。铁道部科技司于2002年5月与戚墅堰厂签订了《青藏线高原内燃机车的研制及线路试验》科研项目合同，要求试制2台青藏线高原内燃机车样车。2002年10月底，戚墅堰厂完成2台样车的试制。同年11月7日，铁道部运输局装备部将这两台机车定型为东风8B型9001、9002号，与此同时戚墅堰厂并将其命名为“雪域神舟”。随后2台“雪域神舟”号机车交由兰州铁路局支配，出租给中铁一局集团南山口机务段，并于2002年12月底开始在青藏铁路格拉段已铺轨的南山口至望昆段间投入运用考核，负责牵引运送铁路建设物资的货物列车。2003年1月，“雪域神舟”号在海拔2900米、3500米和4576米等3个高度进行了机车自负荷功率修正、启动牵引力和机车防寒试验。同年8月，根据铁道部要求再次对机车进行高原性能试验，试验地点分别在海拔3575米的纳赤台、4159米的玉珠峰、4771米的昆仑山口和4611米的不冻泉之间，在每个海拔点分别完成内燃机功率修正、冷却试验、机车牵引2300吨性能试验、隧道内内燃机功率调整和电阻制动、电机温升及增压器流量试验，并在100多公里连续20‰长坡道和全长1686米的昆仑山隧道进行运行考核，试验结果表明机车各项数据基本达到设计要求。
当时“雪域神舟”号曾经有望成为青藏铁路的主力牵引机车，但从2003年3月刘志军出任中国铁道部部长后，风向开始改变。刘志军上任后就提出铁路要实现“跨越式发展”，不能继续在原有基础上慢慢前进，而应该同其他行业一样，积极引进国外的先进技术，最短时间内提高中国铁路的技术水平。对于青藏铁路这个高标准工程，刘志军明确提出要把它建设成世界一流的高原铁路，实现“三个目标”：“把旅客列车在全线运行时间压缩到最短；全线行车设备实现免维修；沿线基本实现无人管理”。与此同时，中央政府于2004年底决定作出对青藏铁路提前一年通车的要求，更使“可靠性”成为决定青藏铁路设备采购的重要标准，使得铁道部在部分设备的采购上最终放弃了国产设备。对于高原铁路机车的采购，铁道部采取了全部整车进口的方式，由美国的通用电气和EMD竞标，最终通用电气于2004年10月获得中国铁道部78台NJ2型内燃机车的订单。
2002年至2006年间，戚墅堰机车车辆厂共生产了12台东风8B高原型机车（DF8B-9001～DF8B-9012），目前分别配属青藏铁路公司西宁机务段和乌鲁木齐铁路局乌鲁木齐机务段。

径向转向架型

1995年，中国铁道部立项进行内燃机车径向转向架的研制，由戚墅堰机车车辆厂、西南交通大学机车车辆研究所合作研制。1997年完成方案设计，1998年初完成技术设计并通过专家审查，2000年试制了两台三轴径向转向架并装用于东风8B型机车。2001年初，第一台装用径向转向架的东风8B型7001号机车在戚墅堰机车车辆厂出厂，随后在北京环行铁道和北京铁路局管内京承铁路通过安全评估和粘着、牵引试验。这台机车于2001年5月交付上海铁路局南翔机务段进行运用考核，同年7月开始在沪杭铁路担当货运牵引任务，至2002年7月完成了15万公里运行考核。2002年9月通过了铁道部科技成果鉴定。目前东风8B型7001号机车配属南宁铁路局柳州机务段。

继戚墅堰厂之后，资阳机车厂也通过技术合作，投资近3000万元人民币，引进美国EMD公司的HTCR径向转向架技术，由EMD公司供应二套为东风8B型机车配套使用径向转向架专利技术的硬件，资阳厂并派出设计人员赴美进行培训，在2004年设计制造了两台采用径向转向架的东风8B型机车，车号为5507号、5508号，没有批量生产。两台机车于2004年5月完成试制，并于同年6月通过铁道部的技术设计审查，随后又在北京环形铁道、京承铁路、京秦铁路、唐遵铁路进行了动力学性能安全评估、牵引性能、曲线粘着、制动性能以及冲角测试等一系列试验。2004年12月起，两台机车配属郑州铁路局新乡机务段，于新兖铁路、京九铁路进行了转向架动力学补充试验，并开始15万公里的运用考核，至2005年底完成考核并返回资阳厂拆解检验。目前东风8B型5507号、5508号机车分别由内蒙古集通铁路公司和阳涉铁路租用，配属锡林浩特机务段集通锡段，阳涉公司。

出口型

东风8B型机车作为中国一款较成熟的国产内燃机车车型，一些出口其他国家的内燃机车也以东风8B型为原型。
2004年10月，土库曼斯坦铁道交通部向资阳机车厂订购了16台CKD9A型客运内燃机车，机车总体结构与东风8B型机车相同，装用16V280ZJA型内燃机、JF204D型同步主发电机及ZD109C型牵引电机，最高运行速度为120公里/小时。
2005年3月，委内瑞拉国家铁路自治局经兖矿集团博洋对外经济贸易公司向南车戚墅堰机车有限公司订购12台CKD4C型货运内燃机车，又名DF8BVEN。CKD4C型机车在东风8B型的基础上针对委内瑞拉的使用环境和要求进行改进，机车装用16V280ZJA型内燃机、JF204D型同步主发电机及ZD109E型牵引电机，轴重25吨，采用符合国际铁路联盟UIC标准的司机室。全数12台机车于2006年年底出厂及付运。 
2008年，伊朗国家铁路向南车戚墅堰公司订购了20台DF8BI型机车。DF8BI型是在东风8B高原型机车和出口委内瑞拉的CKD4C型机车的基础上，针对中东地区铁路和环境进行了适应性改进，主要提供了机车防风沙能力、防高温性能、小曲线通过能力。机车装用16V280ZJA型内燃机、JF204D型同步主发电机及ZD109E型牵引电机，轴重23吨，采用符合国际铁路联盟UIC标准的司机室。DF8BI机车自2008年9月运抵伊朗后，经过2年30多万公里的运用考核，运用表现良好，伊朗国家铁路于2010年追加40台DF8BI型机车的订单，2011年再次采购20台，所有DF8BI型机车预计将于2012年底之前全部交付。
2009年底，几内亚国家铁路经中国国际基金公司向南车戚墅堰机车有限公司订购5台SDD16型内燃机车，与出口伊朗的DF8BI型机车基本相同，最高运行时速100公里/小时。5台机车于2010年4月连同几内亚向南车南京浦镇车辆订购的22辆25G型客车一同交付，用于开行首都科纳克里至康康（Kankan）的“科纳克里特快”（Conakry Express）城际列车。
2010年7月，沙特阿拉伯沙特铁路组织（SRO）向南车戚墅堰机车公司签订10台SDD17型机车采购合同。机车采用DF8BI型机车的耐高温、防风沙等技术，首批2台机车已于2011年6月底交付，同年9月完成首次长途重载试验，在达曼与利雅得之间的沙漠铁路投入运营；其余8台机车预计将于2012年陆续交付。
2016年，中车戚墅堰公司与中国路桥公司签订出口肯尼亚56台内燃机车的合约，其中包括43台DF8B型货运机车、5台DF11型干线客运内燃机车（采用与DF11G相同的头型）和8台DF7G型调车内燃机车，这些机车将于2017年用于蒙内铁路（蒙巴萨至内罗毕）。

普通型

东风8B型机车是交—直流电传动内燃机车，装用16V280ZJA型内燃机，标定功率3860千瓦，装车功率3680千瓦（5000马力），并采用JF204D型同步主发电机、ZD109C 型牵引电动机和具有全功率自负荷功能的T733B型制动电阻装置，使机车标称功率达到了3100千瓦、轮周制动功率达到了3000千瓦，是1990年代中国国内单机牵引功率和电阻制动功率最大的直流电传动货运内燃机车，最高速度100公里/小时。东风8B型机车轴式Co-Co，采用在东风8型基础上改进的大轴重、高粘着、低动力作用转向架，主要改进为重新设计构架、改用东风11型的单元制动器和轴箱拉杆。正线牵引运行试验表明东风8B型机车牵引5000吨货运列车最大运行速度可达到80—85公里/小时，可满足干线货运重载提速的要求。
为满足货运重载的需要，机车采取了增加轴重以增大机车粘着重量从而提高机车牵引力的办法。东风8B型机车可以通过加、减压铁的方法，方便地实现轴重为23吨或25吨的转换。由于在机车内部加压铁会导致重心上移、减少内部空间等缺点，因此东风8B型机车采取了比较特殊的加压铁方式，即在机车外部车体两侧各加一块大压铁，既不增加车体中部负荷，也不影响轴重分配，这个方法已经由戚墅堰机车车辆厂申请了专利。此外，由于机车轴重、负载增加，因此东风8B型机车改为采用桁架式侧壁承载结构，取代了东风8型机车车体的框架式侧壁承载的传统结构。
机车采用规范化司机室。机车设有以英特尔80C186处理器为核心的微机控制系统，具有恒功励磁控制、电阻制动恒流控制、防空转、防滑行控制、机车保护及故障诊断和显示等功能。

高原型

高原型东风8B型机车是以普通型东风8B型机车为基础，进行高原适应性设计改进，以满足青藏铁路机车运用的需要。机车在装用原有的16V280ZJA型内燃机基础上使用ABB公司生产的TPL61-A30型增压器，满足在海拔5100米机车功率不小于2700千瓦的技术要求；同时，通过微机控制能使内燃机功率随海拔高度自动修正，以充分利用不同海拔下的内燃机功率，并增设双机制动重联和双管供风系统。机车不加装压铁，轴重23吨。蓄电池选用低温性能较好的镍镉碱性蓄电池，保障低温环境下内燃机的启动；冷却水系统采用加压冷却，满足内燃机冷却的需要。机车并借鉴了运用于兰新铁路的东风11高原型内燃机车的防风沙结构，使用三级多重空气滤清系统。此外，司机室玻璃还采用防紫外线镀膜玻璃，并在司机室顶部后端设有制氧机，供乘务人员使用。

径向转向架型

径向型东风8B型机车是以普通型东风8B型机车为基础，换装径向转向架。戚墅堰机车车辆厂制造的东风8B型7001号机车采用了由戚墅堰厂和西南交通大学机车车辆研究所联合研制的径向转向架，由于东风8B型机车的转向架结构与美国EMD公司SD60M、SD70M型内燃机车采用的HTCR径向转向架比较接近，因此戚墅堰厂与西南交大决定将美国HTCR径向转向架的径向调节结构移植到东风8B型机车径向转向架上。采用了自导向径向调节机构、滚动轴承抱轴式牵引电机悬挂驱动装置、单拉杆配横向弹性定位装置的轴箱定位结构。径向转向架能够和东风8B型机车的传统转向架互换，拥有相同的车体架接口，轴重、轴距、转向架中心距等技术参数基本相同。试验结果表明，与同轴重、装有传统转向架且带轮轨润滑装置的东风8B型机车相比，装用径向转向架的东风8B型7001号机车的轮缘磨耗仅为前者的16%。
而资阳厂制造的东风8B型5507、5508号机车的结构基本和戚墅堰厂的7001号机车相同，但资阳厂采取和EMD公司展开技术合作方式，通过签订径向转向架生产许可证转让合同，全盘引进HTCR径向转向架的技术，其技术也被应用于后来制造的东风8DJ型（DF8B-5672）交流传动内燃机车。

东风8B型5672号

DF8B型5672号机车原称为东风8DJ型（DF8DJ），是继东风8BJ型内燃机车之后，资阳机车有限公司与南车株洲电力机车研究所合作研制的另一种大功率交流传动内燃机车，于2006年初试制了一台。虽然东风8DJ型衍生自东风8BJ型，但实际上已经和采用直流电传动的东风8B型没有明显的技术联系。
东风8DJ型机车使用美国卡特彼勒公司的CAT3616型电子燃油喷射内燃机，装车功率4,800千瓦（6,500马力）。机车采用交—直—交流电传动系统，主变流器（包括整流器和逆变器）采用采用模块化结构，并采用南车株机所设计制造的TGA5型风冷IGBT牵引逆变器，和JD120型异步交流牵引电动机。开关元件采用IGBT开关器件；主变流机组的冷却方式采用热管加风冷方式；逆变器集成其控制装置，控制方式采用轴控方式，牵引电动机的控制原理采用直接力矩控制方式。机车车体沿用资阳机车厂向土库曼斯坦出口CKD9A型内燃机车的外观。同时，东风8DJ型机车继续沿用了东风8B型5507、5508号机车使用的EMD公司HTCR三轴径向转向架，是中国国内第一种采用径向转向架的交流传动内燃机车。机车轴式Co-Co，机车最大运行速度120公里/小时，最大轮周牵引功率达3840千瓦，最大轮周制动功率3840千瓦，启动牵引力580千牛，持续牵引力440千牛，恒功速度范围为23.8～120公里/小时。
由于刘志军出任铁道部部长期间提倡中国铁路“跨越式发展”，要求国内机车车辆制造商与国外企业合作，于2005年大连机车车辆、戚墅堰机车已经分别与EMD、通用电气签订协议，联合研制HXN3、HXN5型6000马力大功率内燃机车，东风8DJ型机车最终无法批量生产。当时资阳机车厂曾经向铁道部申请将这种机车定型为东风8DJ型，但不获批准，其后机车编号只能沿用普通型东风8B型机车车号，改为东风8B型5672号。这台机车从2006年起由陕西西延铁路有限责任公司租用，配属延安北机务段，2009年至今封存资阳厂内。2015年，DF8B-5672号机车被改装为内燃-液化天然气双燃料机车。

东风8B型3000系

东风8B型3000系（原称为东风8D型）内燃机车由大连机车车辆厂制造，首台机车编号为3001号，属于试制性质的3820千瓦（5200马力）内燃机车，以东风4D型机车为基础研制，与东风8B型机车并没有直接的技术联系。
东风8B型3001号机车是与大连厂同厂产品东风11型3001号（原称为东风11D型）是同期系列产品，是在同一平台上开发的干线货运机车，除转向架外与东风11D型机车基本相同，于2000年8月出厂。机车装用由大连机车车辆厂与美国西南研究院（SwRI）联合开发的12V280ZJ型大功率内燃机，这是在240系列内燃机基础上又开发出的新的内燃机系列，采用电子燃油喷射技术，共有12个气缸，缸径280毫米，活塞行程320毫米，功率比东风8B型机车装用的16V280ZJA型内燃机更大，标定功率达到4410千瓦，装车功率为4040千瓦。大连厂于2000年完成了12V280ZJ型内燃机的组装试制，并顺利通过100小时耐久可靠试验，2001年首次装载于东风8B型3001号机车。机车采用交—直流电传动，轴式Co-Co，标称功率3820千瓦，并使用大扭矩的ZD109D型直流牵引电动机。轴重25吨，最大起动牵引力480.5千牛，持续牵引力365.5千牛，最大速度100公里/小时，单机可在6‰坡道上牵引5 000吨货物列车。
2001年11月机车在济南铁路局徐州机务段投入运用考核，至2002年11月完成了15万公里运用考核。测试结果显示，使用12V280ZJ型中速内燃机的3001号比东风8B型机车有更低的燃油消耗率，惟增压器出现故障的次数较多。当时大连机车车辆厂曾经向铁道部申请将这种机车定型为东风8D型，但不获批准，最终东风8D型机车只能沿用东风8B型机车的车型和车号，改称东风8B型3001号。而这台机车完成运行考核后与东风11型3001号机车一同被送返大连机车车辆厂封存。
至2007年，采用经改良的12V280ZJ型内燃机的东风8B型3000系机车开始获得来自地方铁路的订单。同年10月，东风8B型3002、3003号机车分别于2007年10月、2008年初下线，配属山西地方铁路集团有限责任公司。第三辆量产车车号为3001，于2008年底完成，配属内蒙古集通铁路集团公司大板机务段。