東風4D型柴油機車

研製

為了提高鐵路運輸的競爭能力，中華人民共和國鐵道部於1995年6月召開了部長辦公會議，確定鐵路提速的原則、目標與實施步驟；根據第九個五年計劃（1996年至2000年）期間的鐵路發展規劃，要求到2000年實現“貨運重載、客運提速”，提高鐵路幹線旅客列車的旅行速度，提速區段的快速旅客列車最高速度為140～160公里/小時；並決定在既有幹線上進行提速試驗，為未來大面積提速進行技術準備。

1996年9月，鐵道部決定在1997年4月1日實施中國鐵路第一次大面積提速，在京廣、京滬、京哈三大幹線的提速旅客列車最高運行時速將達到140公里，並要求大連機車車輛廠在東風4B型和東風4C型機車基礎上，立即著手研製東風4D型提速客運柴油機車。由於此時已經距離大提速的實施日期僅餘下不足七個月，機車研製進度十分緊迫；同年10月，東風4D型機車設計方案通過了鐵道部的技術設計審查，隨即開始施工設計和試製。1996年12月15日，首台東風4D型客運機車在大連機車車輛廠落成。

東風4D型提速客運機車最高運行速度為145公里/小時，裝用了大連廠與英國里卡多公司合作在16V240ZJB/C型柴油機基礎上改進開發的16V240ZJD型柴油機，裝車功率為2940千瓦，機車標稱功率為2425千瓦。走行部牽引電機採用滾動軸承抱軸箱的半懸掛安裝方式。當機車牽引大編組客車（1100噸）時，在平直線路上平衡速度為132公里/小時；部分機車上並裝有重聯裝置。早期生產的機車外形為DF4C，從DF4D 0151機車起採用新的車頂圓弧外形以降低高速運行時的風阻和噪音，早期生產的機車亦陸續回廠改造。

試驗

按照鐵道部的安排，首台機車出廠后隨即赴北京，由鐵道部科學研究院、北京鐵路局、大連機車車輛廠合作，先後在京承鐵路、京秦鐵路進行了機車動力學試驗，顯示東風4D型機車運行平穩性、曲線通過性能、制動性能良好，最高試驗速度達到157.7公里/小時。1997年2月，東風4D型機車在鐵道部質檢中心內燃機車檢驗站進行了定置牽引試驗。同月，為了儘快滿足鐵路大提速的需要，東風4D型客運機車在未進行運用考核的情況下迅速投入批量生產。

為了驗證東風4D型提速客運機車性能與質量，鐵道部質檢中心對該型機車及主要部件進行了部級鑒定試驗。1997年夏季，鐵道部對16V240ZJD型柴油機進行了部級鑒定試驗，包括UIC100小時性能試驗、ORE360小時耐久性試驗。此外，鐵道部又選定了於1998年12月投入使用、配屬濟南鐵路局濟南機務段的0336號機車作為運用考核試驗車，至2000年3月完成了30萬公里運用考核，期間並沒有因機車質量問題造成機破和臨修，且燃油經濟性優異。但由於柴油機拆解檢驗后發現其中一個活塞的鋁裙出現嚴重裂紋，因此鐵道部決定改用配屬哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的0365號機車作為運用考核機車，至2000年8月完成了30萬公里運用考核，拆解檢驗顯示機車各主要部件狀態良好。

運用

從1997年2月開始投入批量生產，至2003年停產，大連機車車輛廠累計生產了575台東風4D型提速客運機車，車號為0001～0240、0243～0347、0353～0529、0532～0584。東風4D型提速客運機車是中國鐵路第一、二、三次大提速的主型機車之一，於1990年代末大量配屬北京、石家莊、天津、上海、長沙、濟南、徐州、鄭州、瀋陽、山海關、三棵樹、南京等機務段，並曾經參與隴海鐵路、蘭新鐵路、京廣鐵路等幹線提速試驗；例如在1999年8月至9月進行的蘭新線提速試驗中，時任鐵道部副部長劉志軍組織帶領鐵道部、蘭州鐵路局有關部門，乘坐東風4D型機車牽引的試驗列車在張掖至嘉峪關段、嘉峪關至疏勒河段進行運行試驗，期間列車最高時速分別達到149公里/小時和153公里/小時。

研製

1998年1月，大連機車車輛廠決定在東風4D型提速客運機車的基礎上進行了適應貨運機車性能的改造，開發東風4D型貨運機車。同年4月試製了兩台貨運型機車（0241、0242），配屬北京鐵路局石家莊機務段進行運用考核，主要擔當石家莊—德州—濟南間的貨運牽引任務。鑒於貨運型機車使用情況良好，陝西省西延鐵路公司於1998年7月向大連機車車輛訂購了一台貨運型機車（0348），同年9月被命名為“延安號”並投入使用，這也是東風4D型機車首次進入地方鐵路市場。1998年11月，經鐵道部批准，東風4D型貨運機車開始批量生產，同時開始啟用4000系的機車編號。

特點

貨運型機車與提速客運型機車車主要結構基本相同，主要零部件均能通用互換。根據幹線貨運的需要，貨運型在提速客運型基礎上做出了一些改動，包括重新設計了牽引齒輪箱，將牽引齒輪齒數比由68：24改為63：14，最高運行速度調整為100公里/小時，機車起動牽引力、持續牽引力大幅提升到480、341千牛；取消了抗蛇行減振器；加裝機車重聯裝置；牽引電動機的磁場削弱率由客運型的66%改為60%，以擴展機車恆功率速度範圍。與東風4B型、東風4C型貨運機車相比，東風4D型貨運機車的牽引性能有較大提高，柴油機裝車功率分別比東風4B型、東風4C型機車高約20%、10%，起動牽引力分別提高了9.88%和11.1%，但燃油消耗率相對較低，且機車可在一級磁場削弱的條件下，在整個運行速度範圍（24.5～100公里/小時）內實現恆功率牽引。

運用

從1998年11月起投入批量生產，截至2013年大連機車車輛廠累計生產了326台東風4D型貨運機車，車號為0241、0242、0348、1893、4001～4033、4036～4056、4063～4073、4078～4079、4082～4090、4093～4166、4170～4337、4351～4354；其中於2000年落成的1893號機車為“毛澤東號”，是以毛澤東的誕生年份命名，配屬丰台機務段；而從2003年下半年生產的4094號機車開始改為採用標準化司機室，設有標準化操縱台，而外觀上較顯著的區別包括：標誌燈無金屬外框、雨刷下置、下開式側窗、車門無玻璃窗等。此外，根據集通鐵路公司的要求，大連廠於2006年為其研製了25噸軸重的貨運型機車（4245～4250），通過在車體中部兩側加裝壓鐵來提高粘著重量。2013年，大連廠又為巴新鐵路製造了四台25噸軸重的貨運型機車（4351～4354）。

貨運型機車主要配屬於北京鐵路局、烏魯木齊鐵路局、南寧鐵路局、上海鐵路局、南昌鐵路局，以及集通鐵路公司、西延鐵路公司、金溫鐵路公司、天津市鐵路公司等地方鐵路公司和少數廠礦企業。貨運型機車一般採用奶黃色和天藍色的車身塗裝，以和客運型機車區別。因為該車的塗裝顏色看上去像倒過來的烏克蘭國旗，所以中國的鐵路愛好者通常對東風4D貨運型俗稱為“烏克蘭”或“DF4DH”，但“DF4DH”並不是官方正式命名。

研製

為滿足中國鐵路對準高速客運柴油機車的需求，大連機車車輛廠於1998年與西南交通大學等單位合作，在東風4D型提速客運機車的半懸掛轉向架基礎上，研製了准高速全懸掛轉向架。1999年初，中國鐵道部正式向大連機車車輛廠下達了研製任務，要求開發裝用全懸掛轉向架的東風4D型准高速客運機車。同年5月，准高速客運型機車設計方案通過了鐵道部的技術設計審查，隨即開始施工設計和試製。1999年10月13日，首台東風4D型准高速客運機車（3001）竣工。

特點

東風4D型准高速客運機車主要用於牽引快速客運列車，最高運行速度為170公里/小時。首兩台機車（3001、3002）試驗裝用大連廠與英國里卡多公司進行技術合作和研製開發的16V240ZJE型高強化、大功率柴油機，裝車功率提高到3310千瓦（4555馬力）並採用了電子噴射技術；但由於16V240ZJE型柴油機耗油量相對較高，且機車冷卻能力不足，因此後來3001、3002號機車和批量生產的機車都改裝16V240ZJD型柴油機，裝車功率下降至2940千瓦（4000馬力）。准高速客運型機車裝用輪對空心軸全懸掛轉向架、電空制動系統和全封閉電器櫃，採用ZD106型牽引電動機，並改變了齒輪傳動比。此外，制動系統、通風系統、車體結構均作出了改進。

准高速客運型和提速客運型機車在技術和結構上的主要區別包括：

准高速型的牽引電機懸掛系統使用架懸式輪對空心軸全懸掛方式；而提速型使用半懸掛方式，高速運行時對鋼軌的衝擊較大。

准高速型的牽引齒輪傳動比改為76：29，提速型為68：24。

准高速型的基礎制動裝置為單元制動方式，單側單閘瓦；而提速型為單側槓桿制動方式，單側雙閘瓦。停車制動形式由手制動改為儲能制動。

牽引電動機改為ZD106型四極直流牽引電動機。

准高速型增加了原提速型機車沒有的多機重聯操縱系統和顯示重聯機車信息的儀錶、信號燈系統和通信裝置。

提速型使用JZ-7型空氣制動機；准高速型使用JZ-7型空氣/電空制動機。

油箱容量由提速型的9000升減少至6500升。

在電器櫃和主整流櫃的冷卻方式方面，提速型使用開放式自通風；准高速型使用封閉式強迫通風冷卻。

准高速型的二系懸掛使用高圓簧和垂直油壓減震器；提速型使用橡膠堆。

試驗

3001號機車落成后隨即赴北京，在北京環行鐵道試驗基地進行牽引、制動試驗，並在沈山鐵路、沈大鐵路上進行了動力學性能試驗，最高試驗速度達到190公里/小時。同年11月，3001號機車配屬瀋陽鐵路局瀋陽機務段投入運用考核，擔當牽引瀋陽至大連的快速列車。2000年6月，中國鐵科院機車車輛研究所對準高速全懸掛轉向架構架進行靜強度試驗和疲勞強度試驗，均符合要求。2001年4月，東風4D系列機車（包括提速客運機車、貨運機車、准高速客運機車）通過鐵道部科技成果鑒定；2003年，東風4D系列機車獲國家科技進步二等獎。

運用

2000年5月，東風4D型准高速客運機車開始批量生產，至2013年累計生產了340台，車號為3001～3340，主要配屬南昌、上海、哈爾濱、瀋陽、北京、呼和浩特、南寧、鄭州等鐵路局，以及廣鐵集團、青藏鐵路公司、集通鐵路公司；其中，從2003年下半年生產的3213號機車開始改為採用標準化司機室，設有標準化操縱台，而外觀上較顯著的區別包括：標誌燈無金屬外框、雨刷下置、車門無玻璃窗等；亦有部分編號為31XX以後的機車採用了鑄造機體的16V240ZJF型柴油機；此外，集通鐵路公司於2007年訂購的11台准高速客運機車（3323～3333），改用了最大運用速度為150公里/小時的牽引齒輪傳動比，以適應集通鐵路部分區段坡度較大的情況，這批機車均配屬大板機務段，擔當集寧南—大板—通遼之間的客運交路。

一般情況下准高速客運型的車身塗裝和提速客運型有著明顯差別，准高速型的車身兩端有紅色和奶黃色條狀相間而提速型沒有，但配屬青藏鐵路公司西寧機務段的東風4D型提速型和准高速型機車均採用相同塗裝，所以只能依靠編號分辨。中國鐵路愛好者通常對東風4D型准高速客運徑向冠以“花老虎”或“DF4DK”的俗稱稱呼，但“DF4DK”並不是官方正規命名。

研製

為了適應中國西南地區山區鐵路的貨運需要，大連機車車輛廠於2000年在東風4D型貨運機車的基礎上，研製了東風4D型徑向轉向架幹線貨運機車。機車主要結構和性能都與貨運型機車大致相同，最大運行速度為100公里/小時，但轉向架換裝了更為適合山區小半徑曲線線路的兩台三軸自導向徑向轉向架。大連機車車輛廠早於1995年就開始聯合上海鐵道大學、西南交通大學，進行徑向轉向架研製，原計劃用於東風6A型貨運機車但並未投入試製，其設計於數年之後被移植到東風4D型機車。

徑向轉向架增加了幫助輪對徑向調整的蠕滑自導向、兩端軸耦合轉動機構，轉向架兩端第一軸和第三軸可以在車輛通過曲線的時候和軌道平行，每個輪對都可以根據線路實際情況做左右轉向運動，當機車通過曲線時能自動減小輪軌沖角，適用于山區曲線多、半徑小線路上的重載貨運列車牽引。由於每台徑向轉向架比普通轉向架重2.6噸，因此車體根據准高速客運型機車的結構進行了輕量化設計，以滿足軸重23噸的要求。此外，又重新設計了牽引座、排障器、燃油箱等。

試驗

首台徑向轉向架貨運型機車（7001）於2000年7月完成試製。按鐵道部要求，2001年2月至3月間由鐵道部質檢中心對東風4D型7001號機車，在北京環行鐵道、京承鐵路北京東至洞廟河區段進行了徑向性能及動力學試驗。2001年10月起，7001號機車配屬北京鐵路局丰台機務段，在京原鐵路丰台西至靈丘段投入運用考核；至2002年9月又調至柳州鐵路局金城江機務段，2003年7月完成15萬公里運用考核。在近兩年的實際使用中，機車體現出良好的動力學性能和曲線通過能力，輪緣磨損較小，司機普遍認為該車在山區路段行駛穩定性好，在山區坡道速度提升快，輪軌沖角有明顯減小。

運用

2003年，中國鐵道部正式向大連機車車輛廠訂購20台東風4D型徑向轉向架貨運機車，於2003年6月30日起陸續配屬柳州鐵路局柳州機務段，擔任焦柳鐵路柳州至懷化區段的客、貨列車牽引任務。大連機車車輛廠累計生產了21台徑向轉向架貨運型機車，車號為7001～7021。根據柳州機務段的統計，徑向轉向架機車的輪緣磨耗率比普通轉向架機車大幅減少74%。但在使用過程中也發現徑向轉向架存在轉動機構磨耗大、構架裂紋、制動單元槓桿折斷、閘瓦磨偏、軸承容易故障、轉向架維修困難等問題，對機車可靠性造成不利影響。2006年，徑向轉向架在檢修時均被發現存在不同程度的構架裂紋，嚴重危及行車安全；同年9月，鐵道部要求所有裝用徑向轉向架的東風4D型機車分批送返大連機車車輛廠進行大修並更換為普通轉向架，改造工程於2007年初完成。

東風4DF型

主條目：東風4DF型柴油機車

東風4DF型機車是在東風4D型提速客運機車基礎上開發研製的幹線客貨運通用柴油機車，具有向旅客列車供電的功能並採用了微機控制系統，既能牽引列車又可以取代客運列車中的發電車向列車空調、電加熱器和照明等供電。大連機車車輛廠於1999年至2004年間共生產了25台該型機車，交付達成鐵路公司和石長鐵路公司使用。

東風4DD型

主條目：東風4DD型柴油機車

為滿足地方廠礦企業對大功率調車機車的需求，大連機車車輛廠於1999年在東風4D型機車基礎上研製了東風4DD型調車機車，主要用於重載調車編組以及小運轉作業，是至今中國國內功率最大的調車機車。

東風4DJ型

主條目：東風4DJ型柴油機車

2000年，大連廠與德國西門子公司共同在東風4D型基礎上研製的試驗型交流電力傳動內燃機車。只製造了兩台，原本編號DF4DAC 8001/8002，2001年兩台機車變更編號為 DF4DJ 0001/0002。

東風4D型作為中國鐵路其中一種技術最為成熟的柴油機車，因此也成為多種出口機車的技術基礎，包括：

CKD2：大連機車車輛廠於1996年11月簽訂了向營運德黑蘭地鐵的伊朗德黑蘭城郊鐵路公司（TUSRC）提供兩台CKD2型柴油機車（DF4D-9001、9002）的合同，1997年3月完成生產，同年6月裝船付運，成為大連機車車輛廠首次向國際市場出口的幹線機車產品。CKD2型機車是在東風4D型客運機車基礎上開發的幹線柴油機車，兩者結構大致相同，裝用16V240ZJD型柴油機，最大運用速度為132公里/小時。

CKD9：2001年5月，大連機車車輛廠向巴基斯坦提供69台柴油機車授標協議書籤字儀式在巴基斯坦首都伊斯蘭堡舉行，其中包括44台2500馬力的CKD8B型機車和25台3600馬力CKD9型機車，時任中國國務院總理朱鎔基和巴基斯坦首席執行官穆沙拉夫出席了簽字儀式。根據合同，大連廠向巴基斯坦提供整車15台，其中CKD9型機車8台，CKD8D型機車7台，其餘均以半散件和全散件方式交貨，由大連廠轉讓部分技術並派出技術人員，幫助巴方在當地組裝。CKD9型機車是幹線客貨運柴油機車，採用16V240ZJD1型柴油機和逆變器控制交流輔助傳動技術，最大運用速度為125公里/小時，適用於1676毫米的寬軌鐵路。全部44台CKD9型機車在2003年至2004年間交付完畢。

CKD4A：2001年9月，大連機車車輛廠與朝鮮青松資源公司簽訂了出口兩台CKD4A型柴油機車的協議書；2002年7月，兩台機車竣工出廠交付朝鮮鐵路。CKD4A型機車是在東風4D型機車基礎上開發的幹線柴油機車，符合朝鮮鐵路限界標準，軸重22.2噸，採用輕量化車體結構、16V240ZJD型柴油機，最大運用速度為100公里/小時。

CKD4B：蒙古伊羅河鐵礦有限公司（Boldtumur Eruu Gol LLC）於2009年向大連機車車輛公司訂購了30台CKD4B型柴油機車，後來又將採購數量增加到49台。CKD4B型機車是以東風4D型機車為基礎開發設計，裝用16V240ZJD型柴油機和寬軌轉向架，並採用了微機控制系統，適用於1524毫米的寬軌鐵路，車體外觀借鑒了HXD3型電力機車的設計；根據蒙古國的使用條件，機車的防寒系統、車體密閉性、空氣濾清裝置等都作出了相應改進。首台機車於2010年10月底出廠。

CKD4B-MR3000：2011年1月底，中國北車股份有限公司與蒙古國道路、交通、建築和城市發展部簽訂了內燃機車、貨車和集裝箱正面吊銷售合同，總價值1.95億元人民幣。根據合同，大連機車車輛公司向蒙古國家鐵路提供了5台CKD4B-MR3000型柴油機車。該型機車是在原CKD4B型機車基礎上，對機車駕駛室內部進行了優化，加裝了衛生間、空調、冰箱等設備，提高了司機操作的舒適性，車身上並繪有蒙古國家特色的祥雲圖案。這批機車於2011年11月在大連下線。

CDN10A：2011年2月，大連機車車輛公司與伊朗厄爾布爾士·尼若器材和鐵路車輛公司（Alborz Niroo Equipment & Railway Fleet Company）、帕爾斯車輛公司（Pars Wagon）簽訂了50台CDN10A型幹線貨運柴油機車的銷售合同。CDN10A型機車裝用16V240ZJD1型柴油機，裝車功率為2750千瓦，最高運行速度為100公里/小時，並採用微機控制裝置和克諾爾制動機。

東風4D型機車的車體結構與東風4C型、東風6型機車大致相同，採用雙司機室、內走廊式側壁承載全焊接鋼結構車體。機車從前到後分別為第一司機室、電氣室、傳動室、動力室、冷卻室、輔助室、第二司機室。電氣室內設有電氣櫃和電阻制動櫃；傳動室設有主硅整流櫃、勵磁整流櫃、啟動變速箱、啟動發電機、前轉向架牽引電動機通風機等設備；動力室位於車體中部，安裝了一套柴油發電機組，以及空氣濾清器、燃油輸送泵、燃油濾清器、機油熱交換器、膨脹水箱等輔助設備。冷卻室設有油水系統冷卻裝置，包括V型結構的銅散熱器、冷卻風扇、靜液壓變速箱、後轉向架牽引電動機通風機、兩台空氣壓縮機等。輔助室內裝有預熱鍋爐和空氣乾燥器等。

東風4D型機車裝用一台16V240ZJD型柴油機，是由大連機車車輛廠在16V240ZJB型柴油機基礎上，通過與英國里卡多諮詢工程公司技術合作，於1986年開發完成的大功率機車柴油機，屬於240/275系列產品之一。該型柴油機為16氣缸、四衝程、廢氣渦輪增壓的直噴式V型中速柴油機，重新設計了缸蓋和氣門機構，採用整體鑄鋼主軸承座與鋼板焊接而成的機體、稀土合金球鐵曲軸、定壓增壓系統；在50°V形夾角上方布置兩套增壓器和中冷器，柴油機標定功率為3240千瓦（4400馬力），裝車功率為2940千瓦（4000馬力）。

傳動裝置為交-直流電傳動，柴油機通過法蘭盤直接驅動一台三相交流同步牽引發電機，通過硅整流裝置的三相全波整流橋式電路，把牽引發電機發出的三相交流電整流為直流電，再經過一套控制系統將電能輸送給兩台轉向架上的六台直流串勵牽引電動機，通過傳動齒輪驅動車輪。東風4D型機車均採用TQFR-3000E型同步牽引發電機，具有較大的恆功調壓比，可以有效地降低牽引電機的磁場消弱深度，並能夠與東風4C型機車通用互換。提速客運型、准高速客運型機車分別採用ZD109B、ZD106型牽引電動機，均為強迫通風、四極串勵的直流牽引電動機，吸收了東風6型機車所使用的通用電氣GE752AFC1型牽引電動機的技術。

機車走行部為兩台可互換的三軸轉向架，提速客運型和貨運型機車的轉向架結構大致相同，一系懸掛採用獨立軸箱拉杆定位圓彈簧加液壓減震器，二系懸掛採用橡膠金屬堆旁承，機車車體的全部重量通過八個橡膠金屬堆坐落在前、後轉向架上，車體與轉向架之間並裝有橫向減振器和抗蛇行減振器（提速客運型）；牽引力或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，車體底架與轉向架側架之間設有彈性側擋。牽引電動機安裝方式繼承了東風10F型機車的滾動軸承抱軸半懸掛結構，解決了滑動軸承抱軸懸掛結構在高速運行時碾瓦故障和穩定性差的問題。

准高速客運型機車採用了全懸掛轉向架，軸箱拉杆定位、一系獨立懸掛、低位牽引桿等均沿用了提速客運型機車的結構。為了滿足機車高速運行時動力學性能要求，准高速客運型機車採用了與東風11型機車相同的雙側六連桿輪對空心軸式牽引電動機全懸掛、高柔圓彈簧二系懸掛。輪對空心軸式牽引電機全懸掛的特點為，將牽引電動機全部重量懸掛在轉向架構架上，牽引電動機的扭矩通過牽引齒輪、彈性六連桿機構、空心軸裝配，從而驅動輪對，大幅減少了每軸簧下重量和輪軌作用力。轉向架的二系懸掛包括了高圓簧、橡膠墊、垂向減振器、橫向減振器和抗蛇行減振器的組合。此外，為了提高高速運行時的穩定性，轉向架固定軸距由2×1800毫米增加到2×2000毫米，因此油箱容積也由9000升減少到6500升。

1999年7月9日晚上，廣州鐵路集團長沙鐵路總公司長沙機務段的東風4D型0293號機車，牽引武昌開往湛江的461次旅客列車經由京廣鐵路運行。當列車通過茶山坳站的X2信號機后，前方X1-5信號機顯示兩個綠燈，表示列車將進入新三線（即湘桂聯絡線），側線通過道岔限速45公里。但乘務員沒有認真瞭望和確認信號，也沒有及時採取制動減速措施，使列車以111公里/小時的速度側向通過限速45公里/小時的道岔，導致列車在京廣線茶山坳至耒河間K1744+050處，機后1～10位顛覆，11～12位脫軌，造成9人死亡，重傷15人，輕傷25人，客車車輛報廢5輛，大破4輛，中破2輛，小破1輛，中斷京廣線下行正線行車32小時08分，直接經濟損失617萬元人民幣，構成旅客列車重大事故。

1999年10月19日晚上8時03分，原配屬於鄭州鐵路局鄭州機務段（現配屬於南寧鐵路局柳州機務段）的東風4D型0265號機車，牽引連雲港開往寶雞的591次旅客列車經由隴海鐵路運行。當列車運行至濟南鐵路局徐州鐵路分局管內文庄站內一個有人看守平交道口處，與一輛搶入道口、牽引大量磚塊的拖拉機以近百公里的時速相撞，造成機車及機后一位行李車破損，兩名機車乘務員當場遇難，事故中斷隴海鐵路上下行正線分別為35分和3小時47分。

2001年4月20日清晨，哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風4D型3089號機車，牽引北京開往齊齊哈爾的T47次旅客列車經由濱洲鐵路運行。由於安達站進行信號聯閉設備工程，但機車乘務員出乘時漏抄運行揭示命令，將“4月20日4時00分至7時00分安達—卧里屯間改按單線（上行線）電話閉塞法行車”這一主要內容漏抄，並且在安達站進站信號機顯示一個黃燈時不減速，出站信號機顯示紅燈時不停車，使列車於6時14分以118公里/小時速度側向通過30公里/小時的限速渡線道岔，造成機車及機后5輛客車顛覆，9輛客車脫軌；旅客死亡2人，輕傷25人；直接經濟損失806.3萬元人民幣，構成旅客列車脫軌重大事故，東風4D型3089號機車修復后限速運用。

2001年12月7日傍晚，南昌鐵路局南昌機務段的東風4D型3129號機車，在金華西折返段內與另外四台機車連掛並進行柴油機轉速和自負荷試驗時，發生意外走車事故，導致首兩台機車（東風4D型3129、0411號機車）衝出盡頭線土擋並脫軌，掉落到金華市區北苑公鐵立交橋西側的一條水溝里，幸無人員傷亡。

2002年11月2日，南昌鐵路局南昌機務段的東風4B型2240號機車，原執行汕頭開往武昌的1018次旅客列車牽引任務，但在段內檢查時發現該機車無法起動，經機車調度員同意改用東風4D型0411號機車。當機車進行轉速試驗時發生意外走車事故，導致東風4D型0411號機車與停在車庫內的東風4D型3061號機車正面相撞，而3061號機車被撞後向前溜行50多米，與正在進行調車的東風4D型3138號機車側面相撞。事故造成東風4D型0411、3061號機車大破，3138號機車小破，三台機車後由南昌機務段自行修復。

2006年9月24日下午，配屬於柳州鐵路局（現為南寧鐵路局）柳州機務段的東風4D型3107號機車牽引南寧開往北京西的T6次列車，經由湘桂鐵路運行。是日下午4時40分左右，當列車運行至桂林市全州縣才灣鎮境內湘桂鐵路魯板橋道口（有人看守）時，與一輛突然熄火併卡在鋼軌上動彈不得的農用車相撞，致使機車頭右側嚴重受損並導致兩名農用車司乘人員受傷，列車停運1小時20分。該機車在被修復後繼續服役於柳州機務段至今。

2006年12月25日，上海鐵路局南京東機務段的東風4D型0447號機車，牽引上海開往黃山的N519次列車經由皖贛鐵路運行。清晨6時20分左右，當列車運行至安徽省宣城市向陽鎮境內、孫家埠至江家灘站間K69+36處的胡村鐵路道口時，與一輛滿載黃沙的大貨車相撞，造成機車副司機搶救無效身亡。

2009年11月24日，上海鐵路局南京東機務段的東風4D型0467號機車，牽引南京開往南昌的K505次旅客列車經由寧銅鐵路運行。凌晨零時36分，當列車運行至寧銅線八里灣至峨橋站間K5+100處時，機車乘務員發現前方約100M處的有人監護道口有一重型農用卡車正自左向右搶越該道口，立即鳴笛並採取緊急停車措施，但停車不及與卡車尾部相撞，造成機車司機室右側破損。機車後由南京東機務段修復。

2010年5月25日，南昌鐵路局南昌機務段的東風4D型3138號機車（上海鐵路局杭州機務段司機在金華西站繼乘），牽引成都開往上海南的K352次旅客列車經由滬昆鐵路運行。中午12時16分，當列車運行至杭州市餘杭區境內、滬昆線臨平至長安鎮間K173+025處時，由於燃油精濾器質量不良，燃油泄漏到增壓器、廢氣總管等高溫部位，導致機車動力室發生火災；司機發現起火后隨即停車，使用滅火器進行撲救，並請求救援，臨平消防中隊趕到現場協助滅火。事件構成鐵路交通一般B類事故，中斷滬昆鐵路上行線行車2小時42分。

2011年10月10日上午，北京鐵路局北京機務段的東風4D型0027號機車，牽引韓城至北京西的1164次旅客列車經由京原鐵路運行。由於石景山南站50號道岔尖軌磨耗掉塊，當1164次列車於9時30分運行至石景山南站50號道岔處時，機車輪緣爬上尖軌致使機車脫軌。事故未造成人員傷亡，影響京原線正線行車1小時43分，構成鐵路交通一般A類事故，三家店工務段負全部責任。機車因發動機和主梁以及轉向架受損嚴重，停用封存於北京機務段北京車間，目前該機車已報廢。

2013年10月24日凌晨，哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風4D型3181號機車，牽引哈爾濱開往雙鴨山的4137次旅客列車經由綏佳鐵路運行。凌晨2時35分，當列車運行至佳木斯市境內香蘭至湯原間K311+598處的道口，與一輛搶越道口的運煤卡車相撞。事故造成火車司機1死2傷，8名旅客在緊急制動過程中受輕傷，機車司機室嚴重損毀現封存於北車大連機車廠內。

2014年4月13日，配屬哈爾濱鐵路局三棵樹機務段的東風4D型0481號機車，牽引黑河至哈爾濱間K7034次旅客列車經由綏北線運行。因哈爾濱工務段工長自身工作不順，將海倫站至東邊井站間一段長約12m的鋼軌拆除，3時17分K7034次列車停車不及，機后第2輛至第9輛車輛脫線顛覆，事故造成15名旅客受傷，中斷綏北線上下行行車約16小時。牽引K7034次列車的本務機車東風4D型0481號機車輕微受損，由三棵樹機務段自行修復后恢復運行。

2015年4月6日，配屬瀋陽鐵路局通遼機務段的東風4D型0305號機車（通遼機務段赤峰運用車間司機值乘），牽引北京開往烏蘭浩特的K1189次旅客列車經由京通鐵路運行。凌晨2時，當列車運行至赤峰市境內東南營子至水地間的道口，一輛裝載玉米的大貨車違章撞斷已關閉的道口護欄強行強越線路，K1189次列車停車不及與其相撞。事故造成卡車司機受傷，機車司機室嚴重損毀現封存於北車大連機車廠內。

2017年11月27日22時56分，配屬南寧鐵路局柳州機務段的東風4D型3107號機車，牽引西安開往南寧的K315次列車，運行至湘桂線矮嶺至波寨區間時，因322國道上一輛卡車突然從橋上墜落，運行中的K315次列車與其相撞，無人員傷亡，該列晚點10小時。