1.1.2 我国内燃机车发展概况
1958年9月9日，北京长辛店机车车辆厂制成了国产第一台内燃机车，掀开了中国发展内燃机车的新篇章。近60年来，总共设计、制造了4代产品，累计生产了17000多台内燃机车。批量生产的货运内燃机车有DF4B、DF4C、DF4D、DF4E、DF6、DF8、DF8B、DF10、DF11、HXN3、HXN5等型号，其中DF6型机车是与美国GE公司联合设计的，采用了微机控制技术，其柴油机与英国Ricardo咨询公司合作进行了改进；客运内燃机车有DF4D、DF9和DF11型内燃机车，采用牵引电动机全悬挂和轮对空心轴结构，适用于牵引提速列车。1981年以来开发和批量生产了DF5和DF7等型号调车内燃机车。DF4E和DF7D机车双机牵引可适应牵引5000t重载列车的要求，DF4D和DF11型机车可适应特别繁忙干线客运提速至140～160km/h的要求。不仅适应和满足了国家铁路现代化和国民经济持续增长的需求，而且满足了全国工矿企业、地方铁路和合资铁路的需求，还出口到了亚非拉多个国家。可以说，中国内燃机车已经享誉国内外。我国内燃机车工业从无到有，从低水平到高水平，经过六个阶段，走过了一条艰苦创业、科学发展的道路。至今，已经建起了完整的、实力雄厚的、有很高技术水平的内燃机车工业。坚持长期批量制造内燃机车的主要工厂有5家：大连机车车辆有限公司（原大连机车车辆厂，以下简称大连厂）、二七机车厂有限公司（原二七机车厂，以下简称二七厂）、资阳机车有限公司（原资阳内燃机车厂，以下简称资阳厂）、戚墅堰机车有限公司（原戚墅堰机车车辆厂以下简称戚墅堰厂）和四方机车车辆股份有限公司（原四方机车车辆厂，以下简称四方厂）。此外，还有大同电力机车有限责任公司（原大同机车厂，以下简称大同厂）、唐山机车车辆厂、济南机车车辆厂、长春机车厂、成都机车车辆厂和沈阳机车车辆有限责任公司等企业，均设计、生产过内燃机车。这些工厂都为我国内燃机车事业和铁路内燃化做出了贡献。进入21世纪以来，面对国内外新的形势，我国内燃机车发展面临着许多新的挑战、新的困难和新的机遇。回顾我国内燃机车年来的发展历程，大体上分为以下几个阶段。
1.前期准备阶段（1955—1957年）
自1955年开始，上至国务院及其部委单位，下至铁道科学研究院、各机车研究所、各机车工厂以及相关大专院校，先后组织编制科技发展规划、成立科研机构，积极培养内燃机车专业技术人才，探索研究我国内燃机车的发展方向，为发展中国内燃机车进行了大量前期准备工作。
2.早期内燃机车样车的试制试验阶段（1958—1963年）
我国内燃机车的设计起始于1958年2月。从1958年6月至1959年4月，有4家工厂在相关科研院所及高等院校的协助下，利用现有军用发动机和仿制的国外柴油机，克服了柴油机和传动装置匹配方面的技术难题，在很短时间内，先后试制出了建设型电传动调车内燃机车、巨龙型电传动货运内燃机车、先行型电传动客货运通用内燃机车、卫星型液力传动客运内燃机车等四种内燃机车和DF型液力传动内燃动车组（当时称摩托车）。
早期试制内燃机车的主要特点是：柴油机基本上是仿制国外的；采用直流电传动和液力传动；技术性能和可靠性较差。
3.第一代内燃机车的仿制阶段（1964—1984年）
1964年，大连厂在巨龙型机车的基础上，试制了属于第一代产品的DF型电传动货运内燃机车，并投入了批量生产。其柴油机经过改进，装车功率调整为1323kW（1800马力）。至1984年停产时，该型机车共生产了706台，运用至2005年全部报废。
1965年，四方厂在对卫星型机车的大量试验改进基础上，试制了比较成熟的DFH1型液力传动客运内燃机车，并投入了批量生产。该机车装用四方厂自制的12V175Z型高速柴油机。到1972年，该机车共生产了106台，运用至1998年全部报废。
作为第一代内燃机车，还有相关工厂批量生产的电传动DF2型调车机车、DF3型客运机车、液力传动红星型调车机车，以及试制的液力传动飞龙型货运机车。
第一代内燃机车的特点是：柴油机基本上是仿制产品，采用自主设计的电传动装置或液力传动装置；技术性能和可靠性有一定提高，可以有效地投入铁路牵引作业。
4.第二代内燃机车的自主开发阶段（1969—1991年）
（1）DF4型交直流电传动货运内燃机车。1969年9月，大连厂开发出完全自主设计的2940kW的DF4型交直流电传动内燃机车。该机车装用了自主开发的“新中速”柴油机——16V240ZJ型中速柴油机。随着实践经验的积累，柴油机的装车功率从最初的2940kW，先后调整为2650kW和2430kW。从此，国产内燃机车开始进入第二代产品的开发和生产时期。DF4型机车及随后开发出的DF4B、DF4C和DF4E型机车逐渐成为铁路内燃牵引的主型机车。到1999年，DF4B型机车累计生产了4303台。
（2）北京型液力传动客运内燃机车。1971年8月，在双机组4410kW北京型6001号机车基础上，经过改进设计，二七厂开发出装用12V240ZJ型中速柴油的2210kW的北京型液力传动客运内燃机车。柴油机装车功率后调整为1985kW。到1994年停产，北京型机车共生产了372台。
（3）DFH3型客运内燃机车。1971年11月，在多种DFH系列援外机车基础上，四方厂开发出双机组1985kW的DFH3型客运内燃机车。机车装用两台12V180ZL型高速柴油机。到1988年停产，共生产了268台。
（4）DF8型交直流电传货运内燃机车。1984年10月，戚墅堰厂在自己开发的16V280ZJ型柴油机基础上，成功开发出3310kW的DF8型交直流电传动货运内燃机车。该型机车逐渐成为重载牵引运输中的生力军，并逐步将其升级换代为DF8B、DF8BJ、DF8C、DF8CJ、DF8D、DF8DJ等系列产品。
作为第二代内燃机车，还有多种用于窄轨铁路和工矿铁路的内燃机车，主要有DF5系列、DF7系列、DFH5系列及GKD系列内燃机车。
第二代内燃机车的特点是：柴油机完全是自主开发的产品，采用自主设计的交直流电传动装置或改进的液力传动装置；技术性能和可靠性有较大提高，在我国铁路内燃化和完成铁路运输任务中起到了主要作用。
5.第三代内燃机车的发展阶段（1992—1998年）
自1989年起，在我国自主开发和与国外技术合作生产的16V240ZJD、16V280ZJA型柴油机基础上，开始应用微机控制技术，开发出国产第三代内燃机车。
（1）DF6型交直流电传动内燃机车。1989年1月，利用与英国里卡多公司合作开发的新一代的16V240ZJD型柴油机，消化吸收了从美国进口的ND5型机车的技术，采用了与GE公司合作设计制造的微机控制系统，开发出新一代2940kW的DF6型交直流电传动内燃机车。该机车虽然只制造了3台，但却宣告了我国第三代内燃机车的诞生。
（2）DF11型准高速客运内燃机车。1992年12月，为实现铁路重载提速的方针，在DF9型机车基础上，进一步开发出功率为3680kW、最高速度达170km/h的DF11型准高速客运内燃机车。随着我国铁路提速的逐步实施，先后又开发出DF11D、DF11Z、DF11G系列产品，为我国铁路六次大提速做出了重大贡献。
（3）DF4D型提速客运内燃机车。1996年12月，为满足1997年4月1日第一次铁路提速的迫切需要，大连厂专门开发出DF4D型提速客运内燃机车。机车最高速度开始为132km/h，后来提高到145km/h和170km/h，并且根据铁路运输需要，利用不同缸数的D型柴油机，其后又开发出多种不同用途的改进版本，DF4D提速型、DF4D准高速型、DF4D机车供电型、DF4D货运型、DF4D调车型、DF4D径向转向架型、DF4DJ交流电传动型等，形成了DF4D型内燃机车系列。
第三代内燃机车的特点是：柴油机主要是与国外合作开发的新型产品，采用自主设计的交直流电传动装置（工矿机车用液力换向的液力传动装置）；开始采用微机控制系统；技术性能可与国外先进的同类产品相媲美，可靠性有很大提高，在我国铁路六次大提速中起到了重要作用。
6.第四代内燃机车的发展阶段（1999年至今）
1999年，我国成功研制出第一台NJ1型交流电传动的调车内燃机车，从此，我国内燃机车发展开始进入第四代。至今，各工厂利用国内外最新水平的柴油机，先后生产制造了10余种型号的交流电传动内燃机车。
（1）NJ1型调车内燃机车。1999年9月，四方厂利用日本三菱公司的IPM功率模块，首先研制成我国第一台交流电传动内燃机车——1324kW的NJ型（捷力号）调车机车。该机车装用新型8240ZJ型柴油机。
（2）DF4DJ型客货运内燃机车。2000年6月，大连厂利用西门子公司的IGBT功率模块，研制成2台2940kW的DF4DJ型客货运交流电传动内燃机车。该机车装用新型16V240ZJD型柴油机。
（3）DF8BJ型货运内燃机车。2001年11月，资阳厂利用株洲电力机车研究所（以下简称株洲所）的GTO功率模块，研制成4000kW的DF8BJ型交流电传动内燃机车。机车装用进一步开发的16V280/285ZJG型柴油机。
（4）秦皇岛号工矿内燃机车。2002年起，在NJ1型机车基础上，四方厂为秦皇岛港提供了9台2100kW的秦皇岛号交流电传动机车（其中有2台为双节机车）。该机车装用了英国Ruston12RK215T型中速柴油机。
（5）DF8CJ型货运内燃机车。2003年2月，戚墅堰厂利用庞巴迪公司的IGBT功率模块，研制成4410kW的DF8CJ型货运交流电传动内燃机车。机车上装用了与奥地利李斯特公司合作开发的R16V280ZJ型柴油机。
（6）DF7J型调车内燃机车。2003年10月，二七厂利用株洲所的IGBT功率模块，研制成2200kW的DF7J型交流电传动调车内燃机车。机车上装用了12V240ZJ6E型柴油机。
（7）CKD8E型内燃机车。2005年，大连厂为马来西亚提供了20台2580kW的CKD8E型交流电传动内燃机车。机车装用了MAN16RK215T型中速柴油机和东芝IGBT模块。这是我国首批出口的交流电传动内燃机车。
（8）DF8DJ型交流电传动内燃机车。2006年，利用美国Caterpillar公司Cat3616型中速柴油机，资阳厂研制成功4780kW的DF8DJ型交流电传动内燃机车。这是当时世界上功率最大的交流电传动内燃机车。
（9）HXN3型机车
2008年7月大连机车车辆有限公司与美国Electro-Motive Diesel（EMD）公司联合研制出4660kW的首款JT56Ace新一代大功率交流传动货运内燃机车，机车装有一台6000马力的16V265H型柴油机及6台交流牵引电动机。是目前国内外同类产品中技术最先进、功率最大的节能环保型内燃机车，具有持续牵引力大，低油耗，低排放以及运行速度快，耐久可靠性高等一系列优点，在平直线路上牵引5000t，最高时速可达到120km。
（10）HXN5型机车
2008年11月戚墅堰机车有限公司与美国通用电气（GE）公司合作研制成功4400kW的大功率交流传动货运内燃机车，HXN5内燃机车装用GEVO-16型柴油机。
（11）SDA1型机车
SDA1型内燃机车是2011年资阳机车有限公司为澳大利亚准轨铁路研制的交流电传动干线货运机车。机车装用德国20V4000R43L型柴油机，装车功率3000kW，是中国第一台具有自主知识产权并销售到发达国家的交流传动内燃机车，达到欧盟ⅢA排放要求，代表了世界先进水平。
第四代内燃机车的特点是：柴油机主要是与国外合作开发的新型产品（或国外柴油机），大多采用电子喷射技术；采用交—直—交电传动（直接使用第三代逆变器IGBT）；采用微机控制系统；客运机车牵引电动机架悬，货运机车径向转向架；技术性能接近国外同类产品的先进水平。