上世纪70年代初，北京铁路局丰台机务段装备的“解放”型蒸汽机车现已快到了“退休”的时分，借着这个要害，北京铁路局敞开了丰台机务段内燃化的过度。

　　但是其时的我国铁路电力传动内燃机车正处在青黄不接的为难时间：第一代春风型内燃机车的技能现已落后，现已越来越不适应益发增加的铁路运力需求，而在1965年上马的第二代国产交—直流电传动内燃机车春风4型此刻因为各种过高目标和落后技能形成的质量问题而困扰缠身，大连机车车辆厂的一帮技能人员还在围绕着少量试制的几台样车全力处理技能难题，间隔定型还“稍有间隔”，投产则更是遥遥无期（春风4型内燃机车至1974年下半年投入小批量出产，各种技能问题直到1976年才大致处理，随后大批量出产）。

　　大连机车车辆厂车间内的春风型内燃机车出产线型内燃机车，其外观和定型后的春风4有不小的不同

　　春风4暂时是盼望不上了，老春风又因为马力缺乏，达不到丰台机务段对机车大马力的需求——丰台机务段其时承当的底子都是重载货运列车的牵引使命，因而对机车马力有适当高的要求。面对丰台机务段对大马力内燃机车的人急迫需求，北京铁路局上报铁道部，吕正操部长招集会议研究讨论，决议向国务院请求为丰台机务段从国外进口一批技能先进的大马力内燃机车作为春风4型内燃机车老练堪用之前的过度（正好其时宝鸡机务段也向铁道部请求购买一批大马力的电力机车，两项请求一同递送，成为其时我国铁路最大的一次外购机车的国家行为）。

　　因为铁道部曾经在1960年6月和法国阿尔斯通公司有过一次愉快的协作，敲定了24台（后因交给呈现违约性的滞后阿尔斯通公司又免费赠送了1台）6Y2型电力机车的合同。因而这次尽管说也是公开招标、货比三家。但是因为对6Y2型体现的满足，郑州铁路局现已指名道姓新的电力机车还找法国阿尔斯通公司买，因而当1970年底交通部（1970年7月铁道部和交通部、邮电部合并为新的交通部）派代表团前往欧洲调查，在拜访阿尔斯通公司时在向他们提出购买新的大马力电力机车需求的一同也提出了购买新的大马力内燃机车的需求。

　　时隔十年又见到回头客的阿尔斯通公司天然喜从天降，不敢慢待，当即安排技能骨干针对中方提出的要求打开新式大马力电力机车和大马力内燃机车的规划作业。1971年5月，阿尔斯通公司的规划部分拿出了大马力电力机车和大马力内燃机车的计划图纸，取得了中方的必定。终究，两套计划都取得了订单。

　　大马力电力机车的计划依据6Y2型电力机车为根底进行大幅度地从头规划，计划取得中方必定后被命名为6G型电力机车；而在阿尔斯通公司内的规划代号为AD48CDE的大马力内燃机车规划计划的参照母型为法国铁路CC72000型内燃机车，依据中方的要求进行了很多修正规划，计划取得中方必定后被命名为ND4型内燃机车。其间“N”代表内燃机车、“D”代表电力传动、“4”代表第四种从国外引入的电传动内燃机车（前三种分别为从匈牙利引入的ND1、从罗马尼亚引入的ND2和ND3）。

　　1971年6月23日，我国机械进出口总公司与法国阿尔斯通公司在北京签订了从法国进口50台大马力内燃机车的交易合同（一同还签订了进口40台大马力电力机车的交易合同）。时任我国对外交易部副部长李强、法国驻华大使艾蒂安·马纳克、阿尔斯通公司牵引部总经理罗杰·沙尔翁·德梅尔赛等人见证了这份阿尔斯通公司于1971年取得的最大订单合同的签署。其时的法新社对此作了热情洋溢的报导：正在革射中的我国从法国引入了革命性的机车。

　　比较母型CC72000型内燃机车，ND4型内燃机车保留了其间部车体的整体布局、动力系统以及转向架，但从头规划了司机室（两个司机室功用相同，可双向操作机车，由双侧内走廊衔接），成为两型内燃机车外观上最底子的差异。车体外形规划出自法国闻名工业规划师雅克·库珀之手（他后来还担任规划了8K型电力机车的外观规划）。他为ND4型内燃机车确认的蓝色涂装计划为中方所喜欢。

　　ND4型内燃机车选用承载式焊接钢结构车体，整备车重为138吨。机车早年到后顺次分别为1端司机室、辅佐设备室、冷却室、动力室、电阻制动柜室、2端司机室。车体中部为动力室，内装该型内燃机车的心脏——一台由阿尔萨斯机械制作公司规划制作的AGO-V16-ESHR型16气缸四冲程废气涡轮增压的直喷式V型高速柴油机，在50°V形夹角上方安置两套增压器和中冷器。气缸直径为240毫米，活塞行程为220毫米，标定转速为每分钟1350转，运用转速规模为每分钟550～1250转。柴油机标定功率为2940千瓦，装车功率为2680千瓦。能够确保机车能在满载牵引的情况下抵达每小时100公里的结构车速，这在其时是十分超前的目标。

　　除了柴油机之外，动力室内还装有空气滤清器、车体通风机、起动风泵、空气压缩机、起动机油泵等辅佐设备。

　　值得一提的是ND4型内燃机车的发动方法，发动时由起动风缸和起动风泵供给压缩空气，高压空气经空气分配器和发动阀按柴油机焚烧次序流入气缸并推进活塞，当曲轴抵达安稳转速后中止供气，一同喷油泵供油焚烧，然后驱动柴油机，整个进程均为主动控制，司机只要按下“启机”按钮，能够主动完结上述动作发动柴油机。这对其时发动机车还要忙一连串操作流程的我国机车司机而言，几乎便是闻所未闻、见所未见，乃至想都不敢想的“黑科技”。

　　ND4型内燃机车选用交-直流电传动，柴油机经过弹性联轴器直接驱动一台三相沟通同步牵引发电机，经过硅整流设备把牵引发电机宣布的三相沟通电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，经过传动齿轮驱动车轮。

　　ND4型内燃机车的走行部为分身相同的三轴（轴式Co-Co）无导框式钢板焊接结构转向架。选用阿尔斯通公司传统的无导框滚柱轴承式轴箱、轴箱拉杆定位，一系悬挂为轴箱螺旋钢绷簧与弹性定位拉杆悬挂结构，二系悬挂为橡胶堆全旁承承载；经过牵引中心销传递牵引力和制动力。这种悬挂方法运作灵活，技能牢靠，因而在我国自己研发韶山3型电力机车时参阅了ND4型内燃机车的转向架悬挂方法。

　　1973年4月，第一批2台ND4型内燃机车ND4-01和ND4-02号车竣工出厂，随后在法国区域铁路网进行了试车实验，体现杰出；在第二批2台ND4型内燃机车ND4-03和ND4-04号车于5月竣工出厂并完结试车后，这4台簇新的内燃机车被装上货船漂洋过海，于1973年11月运抵我国，在丰沙铁路进行跑车实验并经过检验后正式被北京铁路局丰台机务段接纳，由此敞开了丰台机务段转型为丰台内燃机务段的进程。至1974年3月停止，悉数50台ND4型内燃机车悉数被接纳结束。

　　为了确保ND4型内燃机车的完好率，阿尔斯通公司派有技师常驻在丰台机务段，他们在驻段期间体现出了不输给德国人的高度责任感。丰台机务段老员工记住这么一件事：1977年的一天，工人正为ND4发动机设备活塞连杆组，忽然被法国人喊停。这个法国佬一副着急的姿态用法语一通“咕噜咕噜”，但是法语我们又听不懂。所以法国技师爽性把自己的绸布衬衣扯下一块，认真地将零件擦洗一新后才答应设备。

　　从1974年至1983年这9年时间里，一身靓丽蓝色外衣的ND4型内燃机车成为丰台机务段用于牵引担任“晋煤外运”使命的煤炭重载列车的牵引使命，活泼于京原铁路丰台西至灵丘、京山铁路丰台西至南仓、丰沙铁路丰台西至张家口区段，是丰台机务段的主力货运机车，也是丰台机务段的“颜值担任”。其间ND4-32号和ND4-37号曾分别被命名为“青年文明号”和“工人前锋号”。

　　此刻丰台机务段也装备了国产的春风4型内燃机车（丰台机务段最闻名的春风4型内燃机车便是“”号），春风4型内燃机车于1976年和ND4型内燃机车一同运营于京原线型内燃机车一同运营于丰张线，两种内燃机车及其配套柴油机的首要技能功能参数相近似，天然就被拿来“别预兆”。

　　从整体功能来说，ND4型内燃机车稳压春风4型内燃机车一头，特别是因为ND4型内燃机车装有牢靠的电阻制动设备，能以每小时60~70公里的时速进行长大坡道的快速下坡，这一点令其时的春风4型内燃机车自叹弗如。在牢靠性方面，春风4型内燃机车的完好率一度连ND4的一半都不到。运用部分以为，ND4型内燃机车底子质量较安稳，配件交换功能好，电机电器和走行部运用牢靠，故架修、轮修的修制公里较春风4长，检修停时较春风4短。

　　不过，春风4型内燃机车的一大优势便是彻底国产化，各种零件都能自产，不必受制于别人。这一点是ND4型内燃机车所不具有的，特别是部分ND4型内燃机车的原厂零件停产而供给面对隔绝后，ND4的故障率也随之上升。

　　因为长期的高强度运用（至80年代末，每台ND4型机车现已均匀走行了240～250万公里），外加上许多进口部件因为原厂停产而导致供给隔绝的原因，ND4型内燃机车的完好率日益下降，机车老化问题严峻（首要质量问题和事端包含柴油机机体裂纹、活塞破损爆缸、曲轴颈烧损、牵引电机接地、电线短路和油管决裂导致机车火灾等问题）。

　　更要命的是丰台机务段并不具有对ND4型内燃机车这种进口机车的整车大修才能，只能进行有限的段修。为了保证ND4型内燃机车的完好率，铁道部在1987年决议对ND4型机车逐台出资100万元人民币实施简易厂修，增加了车体、转向架、电机的检修规模。但是简易厂修究竟有限，对部分要挟到行车安全的质量问题依然束手无策。比方大连内燃机车研究所曾奉铁道部之命为ND4型内燃机车试制柴油机要害部件——曲轴，成果小批量试制的产品装车后只跑了三个月就发生了严峻磨损的质量问题且无法处理，只能功败垂成。

　　1988年，ND4型内燃机车发生了其在我国铁路服务岁月中仅有的一次人身伤亡事端：3月7日清晨2时，丰台机务段ND4型内燃机车ND4-42号内燃机车从廊坊站开4018次单机工作在京山线分抵达南信号站泊车后司机下车擦洗机车走行部及前部，当攀爬至车顶时因疏忽现已进入电气化区段，误入机车上方的接触网放电区，被电压电成了一团火球，当场逝世。

　　在电气化铁路线年，还能持续运用的ND4型内燃机车从干线上被调换下来，在北京铁路纽带内京门铁路、西北环线等支线担任小工作、调车使命；部分机车被调拨到南口机务段、张家口机务段作为小工作机车运用。

　　铁道部对该型机车拟定了“保持运用、逐渐筛选”的准则，本着榨干最终一丝剩余价值的准则，一旦不胜运用就当即作废，作废前拆掉可用部件用于保持其它同型车。经逐年作废，1995年时北京铁路局还保有28台ND4型机车，至1997年削减至16台，至2004年时就只剩下了3台！分别为ND4-05、ND4-15和ND4-46。

　　2004年4月，ND4-46和ND4-05作废拆解，仅余下ND4-15号这一根独苗放置于丰台机务段内偏远的储藏厂，听凭风吹日晒和雨淋。

　　经过我国铁路迷的多方重复呼吁，硕果仅存的ND4-15号机车于2012年4月从搁置地被拖至丰台机务段开端进行外观整修，其时以为这台机车现已被搁置了十年之久，应该难以移动，没想到当拖曳作业开端时，ND4-15号车的转向架竟然毫无阻止地工作了起来，在场的人无不感叹当年阿尔斯通公司在制作这台车时的良知质量。

　　修正的重点是外观和司机室，因为其时机车上的零部件多有缺失，修正组在向民众搜集ND4机车的零件的一同，对已无原厂配件的部件也经过查阅阿尔斯通公司当年留下的技能资料上的相关零件外观图进行拷贝。在从头涂装时，因为法国原厂的油漆现已停产，只好依据前史相片重复比照，挑选出了最为挨近的油漆进行涂装，尽管必定不可能彻底精确，但现已是最好的成果。

　　2013年1月25日，外观上现已修整一新的ND4-15号内燃机车由春风7C型内燃机车DF7c-5526“工人前锋号”号牵引从丰台机务段驶往我国铁道博物馆，到目的地后换由我国铁道科学研究院所属的金鹰0007号重型轨道车牵引至展厅内，正式交由我国铁道博物馆永久保藏，经判定后被定为国家二级文物。