東風(fēng)11型內(nèi)燃機車是國家“八五”重點科技攻關(guān)項目(編號:85-402-01-01),為廣深線開行準高速旅客列車的需要而研制,是在東風(fēng)9型內(nèi)燃機車的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新機型,DF11到2005年停止生產(chǎn)時共制造了458臺。
東風(fēng)11型柴油機車采用低合金鋼側(cè)壁承載結(jié)構(gòu)棚式車體,設(shè)雙側(cè)貫通式內(nèi)走廊、雙端司機室,司機室頭部為25°傾角的適度流線型結(jié)構(gòu)。機車車體從前到后依次為第一司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室和第二司機室。電氣室內(nèi)設(shè)有高低壓電器柜、信號系統(tǒng)控制柜、微機控制柜、主整流柜、牽引電機通風(fēng)機,臥式制動電阻柜設(shè)置于靠近動力室的頂部。動力室在機車中部,安裝了一套柴油發(fā)電機組,以及起動發(fā)電機、勵磁機、燃油輸送泵、空氣濾清器等輔助裝置。冷卻室內(nèi)設(shè)有V型結(jié)構(gòu)的散熱器和冷卻風(fēng)扇,此外并設(shè)有牽引電機通風(fēng)機、靜液壓變速箱、機油熱交換器、空氣壓縮機等設(shè)備。輔助室內(nèi)安裝預(yù)熱鍋爐及其控制柜。車底兩臺轉(zhuǎn)向架之間設(shè)有燃油箱、總風(fēng)缸和蓄電池組。
因外表大氣壯觀,車迷們稱為:獅子、“七五”期間,鐵道部為提高客運能力,為解決鐵路客運嚴重超員的問題,提出旅客列車編組20節(jié),運行速度140km/h,實現(xiàn)以北京為中心1500km范圍內(nèi)朝發(fā)夕至的行車目標,將研制5000馬力功率等級的客運內(nèi)燃機車列為國家“七五”重點科技攻關(guān)項目(編號:75-23-1),并確定戚墅堰機車車輛廠為第一研制單位。
1990年11月,按鐵科技函[1988]114號文“關(guān)于下達東風(fēng)9型客運內(nèi)燃機車設(shè)計任務(wù)書的通知”要求設(shè)計、研制的第一臺東風(fēng)9型內(nèi)燃機車,通過由國家科委及鐵道部組成的國家評估驗收組的落成竣工驗收,于1993年1月完成全部鑒定試驗。
首臺樣車東風(fēng)9-0001號機車于1991年初在北京環(huán)行鐵道最高實驗速度達到了143km/h,通過了國家重點科技項目驗收,并獲得國家“七五”科技攻關(guān)獎。1990年7月,國家計委、科委、鐵道部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”。明確要求戚墅堰廠在東風(fēng)9型內(nèi)燃機車的基礎(chǔ)上,立即著手進行160km/h客運機車的方案論證和設(shè)計。按鐵道部指示,戚廠改變了東風(fēng)9-0002號機車的牽引齒輪數(shù)比,將機車最大速度由140km/h提高到160km/h。
在生產(chǎn)過程中,戚墅堰機車車輛廠也對東風(fēng)11型機車進行了改進。早期的東風(fēng)11型機車微機控制系統(tǒng)采用黑白顯示屏,顯示清晰度低,從1998年開始生產(chǎn)的東風(fēng)11型機車開始采用大屏幕彩色液晶顯示屏。東風(fēng)11型機車原設(shè)計空氣制動風(fēng)源系統(tǒng)采用了2臺供風(fēng)量為1.6立方米/分鐘的W-1.6/9型空氣壓縮機,但投入運營后發(fā)現(xiàn)提速客車的空氣彈簧、塞拉門、集便器等車用設(shè)備大量使用壓縮空氣,使得空氣壓縮機長期處于工作狀態(tài),因而研制了供風(fēng)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(fēng)系統(tǒng),一路供列車制動用風(fēng),另一路供客車設(shè)備用風(fēng),以確保列車制動用風(fēng)的需要。由0367號機車起,改用標準化司機室。
由于中國鐵路在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(fēng)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(fēng)11型高原型機車作出了相應(yīng)改進。機車安裝完善的雙側(cè)進風(fēng)空氣濾清/濾沙裝置,柴油機空氣濾清器系統(tǒng)2級濾清改為4級濾清,進風(fēng)口增設(shè)了一道防沙網(wǎng)。但由于這些措施增加了進氣阻力,故每個增壓器改從機車兩側(cè)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。另外又修改了柴油機微機控制軟件的功率因數(shù)修正參數(shù),以保護柴油機和渦輪增壓器。由于蘭新線長大坡道多,故加大了齒輪傳動比,由76:29改至65:22,并加大了增壓器的功率,機車最大起動牽引力從原來的245kN提高到277kN,提高了13.1%;持續(xù)牽引力從原來的160kN提高到181.5kN,提高了13.5%,但最高運行速度降至153公里/小時。
對機車進行了一系列改進,歸納起來主要有如下幾個方面。
(1)加裝了重聯(lián)裝置、雙管供風(fēng)、防寒裝置等。并且將空氣濾清器改為雙側(cè)迸風(fēng),加裝了紙質(zhì)濾清器的四級濾清結(jié)構(gòu);電阻制動裝置進出口風(fēng)口增設(shè)風(fēng)動百葉窗;對側(cè)百葉窗濾清加強了密封性等。采取了一系列防風(fēng)砂措施。
(2)為適應(yīng)長大坡道牽引的要求,可采用機車齒數(shù)比改為65/22的牽引齒輪。
(3)將高、低壓柜改為正壓通風(fēng)。
(4)為適應(yīng)旅客列車用風(fēng)量的增加,機車改用Z臺V-2.4/9型空氣壓縮機,替代原 V-1.6/9型空氣壓縮機。
(5)取消用于單機的二級緊急制動。