和谐系列电力机车

HXN3型内燃机车

这款机车由中国北车集团大连机车及美国EMD共同研制，铁道部于2005年与大连及EMD签订合作协议，研制新一代交流传动柴油机车。每辆机车均装有一台6,000马力柴油机及6台交流牵引电动机，可单机牵引5,000吨货物以最高时速120公里运行。

另外，这款机车也是EMD首款售予中国内地的柴油机车。铁道部共订购了300辆，首辆机车已于2008年7月2日下线。

用途：干线货运限界：符合GB146.1-83传动方式：交流主传动，架控持续速度：20km/h恒功率速度范围：23～120km/h柴油机装车功率：4660kW主发电机型号：AT20/CA9转向架轴距：1925+1755牵引电动机型号：A2938-5电阻制动功率：3700±100kW转向架轴距：1925+1755机车外形尺寸：22250×3370×4705mm

HXN3型内燃机车是中国铁路的内燃机车车型之一，由中国北车集团大连机车车辆有限公司及美国易安迪公司（EMD）共同研制，该型机车是在SD70MAC、SD90MAC型内燃机车基础上，根据中国铁路技术规范改进设计而成的6000马力交流传动干线货运内燃机车。

和谐3型内燃机车

“和谐”3型内燃机车是EMD转让其先进技术并与大连机车车辆有限公司联合设计制造的一款具有世界先进水平的货运机车。这种新型内燃机车装用EMD先进的大功率、低排放、电喷柴油机，采用交流传动系统、车载微机网络控制系统以及集成化气路的空气制动系统等11项国际先进、成熟的新技术，并具备三机重联功能。机车功率为6000马力，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5000吨，最高时速可达到120公里。此次EMD公司与连车公司向铁道部提供的和谐3型内燃机车采购数量为300台，是针对我国铁路实际情况设计制造的全新货运内燃机车。

美国EMD内燃机车公司是铁路内燃机车的发明者，同时也是世界上最大规模和最为成功的内燃机车生产商，其声誉和专业性在全球独一无二。自1922年起，EMD创造并保持了众多业内纪录，时至今日，EMD已累计向全球70多个国家和地区提供了60000余台使用EMD动力系统的内燃机车，累计生产陆用、海用柴油机70000余台，为世界运输及动力事业的发展做出了卓越贡献。

中国是EMD现在和未来的战略重点，早在2001年，EMD就已向中国转让了世界领先的径向转向架技术。2005年，EMD与中国北车集团大连机车车辆有限公司展开全面合作，成为铁道部选择的为数不多的几家国外合作伙伴之一，EMD向连车公司转让了最为先进的机车技术并与其共同开发”和谐”3型大功率交流传动内燃机车，经过双方三年努力，2008年7月2日首台车成功下线，以此为标志，EMD与中国铁路的合作跨入新的阶段。

机车目前配属沈局辽段沈局苏段沈局锦段

京局怀段青藏格段神华公司

型号：HXN3

规格：

用途：干线货运

轨距：1435mm

限界：符合GB146.1-83

传动方式：交流主传动，架控

轴式：Co-Co

轮径：1050mm

轴重：25±3%

机车重量：150t±3﹪

最小摘挂曲线半径：250m

最大运用速度：120km/h

持续速度：23km/h

最大起动牵引力(按1013mm轮径)：620kN

持续牵引力：598kN

恒功率速度范围：23～120km/h

柴油机型号：16V265H

柴油机装车功率：4660kW

主发电机型号：AT20/CA9

转向架轴距：1925+1755

牵引电动机型号：A2938-5

电阻制动功率：3700±100kW

转向架轴距：1925+1755

机车外形尺寸：22250×3370×4705mm

自2003年刘志军出任中华人民共和国铁道部部长后，提出并实施铁路“跨越式发展”，以尽快缩小在铁路机车车辆装备上与国际先进水平的差距。2003年11月，中国铁道部与中国南车、北车集团及其重点企业共同制定了《加快铁路机车车辆装备现代化实施纲要》，并选择了6家机车制造企业作为引进先进技术和自主创新依托的主体。2004年1月，中国国务院常务会议通过了《中长期铁路网规划》；2004年4月，国务院常务会议研究通过的铁路机车车辆装备现代化实施方案明确指出，“加快我国铁路运输装备现代化，要按照引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌的总体要求，力争在较短时间内，使我国机车车辆生产能力达到世界先进水平”。根据国务院确立的上述方针，中国国家发改委与铁道部于2004年7月联合下达了《大功率交流传动电力机车技术引进与国产化实施方案》，正式开始了新型交流传动大功率机车的采购过程。

2003年，中国北车集团大连机车车辆有限公司被中国铁道部列为铁路装备行业技术引进重点扶持的六强企业之一。2004年10月28日，中国技术进出口总公司《大功率交流传动内燃机车采购和技术引进项目》询价书正式发标后，在铁道部的协调下，大连机车车辆公司选定了美国易安迪公司（EMD）作为合作伙伴，并进行广泛接触和交流，在先进技术转让、合作生产等方面达成共识。经过为时近一年的商业谈判后，6000马力大功率交流传动内燃机车采购和技术引进项目合同签约仪式于2005年9月1日在北京举行，大连机车车辆有限公司与易安迪公司获得中国铁道部的300台大功率内燃机车订单，合同总金额66.42亿元人民币，双方权益大致各占合同额的50%，合同于2005年11月18正式生效。同时，大连机车研究所与易安迪公司并正式签署了大功率交流传动内燃机车交流传动控制部件和车载微机网络控制部件的技术引进合同。

2006年夏天，对于动车组和大功率机车起名的问题，刘志军部长面对工作人员提出的多个方案建议：中国铁路机车车辆装备现代化是贯彻落实科学发展观，推进和谐发展的结晶；是人与人，产学研用各部门单位之间和谐合作的成果；体现了人与自然、人与社会和谐发展的精髓。不如都叫和谐，高速列车叫‘和谐号’，大功率机车叫‘和谐型’”。

和谐电力系列机车车体采用蓝白相间颜色，寓意蓝天白云，体现电力机车的环保特点。而和谐内燃系列机车相比传统直流内燃机车更加节油，排放污染更低，所以车身通体绿色，寓意绿色环保。

按照合同规定，大连机辆公司与易安迪公司联合设计、分工制造部件，300台机车全部在大连组装，第一阶段75台机车为散件进口国内组装，第二阶段225台机车为国内制造，并逐步增大国产化比例；大连机辆公司自合同生效后25个月开始向中国铁道部陆续交付机车，至第49个月（2009年12月）全部交付完毕。易安迪公司对该型机车的代号为JT56ACe，其中“J”代表双司机室、“T”为涡轮增压发动机、“5”代表“H”系列内燃机、“6”代表16个气缸、“ACe”代表交流传动系统。经中国铁道部批准，新机车被定型为HXN3型，其中“HX”是“和谐”的汉语拼音首字母缩写、“N”代表内燃机车、“3”代表大连机车车辆公司的生产厂商代号。

HXN3型机车是在易安迪公司为北美市场提供的SD70MAC、SD90MAC型内燃机车基础上，根据中国铁路技术规范改进设计后的6000马力交流传动货运内燃机车，机车轴式Co-Co，轴重25吨，采用双司机室内走廊整体承载结构车体、电子喷射内燃机、IGBT牵引变流器、“EM2000”微机控制系统等技术，可在平直线路上单机牵引5000吨货运列车，最高运用速度为120公里，大修周期由以往中国国内其他内燃机车的90万公里延长到180万公里。

HXN3型机车的技术转让内容包括机车总成及试验、车体、转向架、内燃机、主副发电机、牵引逆变器、各种辅助电机、制动系统、辅助系统、交流传动系统及微机控制系统等核心技术。大连机辆公司通过对引进技术的消化吸收，300台机车的国产化率由初始阶段的17%逐步提高到82%。2006年9月，中国铁道部、大连机辆公司、易安迪公司在北京进行了机车设计联络会；同年10月又在美国易安迪公司进行了第二次设计联络会。2007年8月，机车样车进入试制阶段。

2008年7月2日，首台HXN3型内燃机车在大连正式下线，易安迪公司并派出四位副总裁参加机车的下线仪式。

2008年9月底，经过近两个月的厂内调试后，HXN3型0001号机车被送往中国铁道科学研究院北京环形铁道试验基地，开始进行安全评估试验和综合性能试验。

HXN3-0001在霍白铁路牵引万吨煤车

2008年11月中旬，该台机车在郑州铁路局管内的京广铁路郑州至安阳间、太焦铁路新乡至晋城北间进行机车型式试验，对机车运行的安全性、舒适性和走行部主要部件的动应力与疲劳寿命进行评估。2008年12月至2009年3月间，0001号机车在哈尔滨铁路局管内进行了冬季抗寒试验，在伊图里河、漠河等地顺利完成了最低气温达零下摄氏40度的低温实验；机车完成抗寒试验后返回大连。2009年8月，HXN3型0001号机车赴兰州铁路局管内兰新铁路打柴沟至武威南间进行冷却能力试验，并在打柴沟、敦煌站内进行了海拔功率考核。

截止2020年底，全路配属普通型HXN3型机车的机务段有：沈局辽段、沈局苏段、沈局锦段、沈局白段、沈局连段、沈局梅段以及京局怀段共计300台。高原型HXN3：青藏格段。地方铁路型HXN3：国家能源集团朔黄铁路公司、包神铁路公司、大准铁路公司，共计14台。

货运

2009年3月，HXN3型机车开始批量配属沈阳铁路局通辽机务段，逐步担当通霍铁路、霍白铁路、珠珠铁路、京通铁路、大郑铁路、平齐铁路等干线的列车牵引任务。其中主力用于煤炭运输最为繁重的通霍铁路，当时通霍铁路是内燃重载运输模式，由2~4台DF4B、DF4C进行万吨组合（包含1万吨、1.5万吨、2万吨）。

沈局经过不断试验，最终稳定实现HXN3单机牵引10000吨，大大减轻了机务段的机车和乘务员使用压力，直到2017年通霍线电气化开通，HXN3型机车在通霍线的牵引定数一直是单机一万吨。霍白线、珠珠线截止2020年仍然是HXN3单机万吨牵引模式。

2009年~2010年间，沈局西部铁路霍白线、珠珠线两条重载铁路分段逐步开通，沈局在伊图塔、乌尼特、珠恩噶达布其、贺斯格乌拉等站都举行了隆重的发车仪式，首发列车为2万吨4组合重载列车，本务机车全部由HXN3型机车担当。

2010年9月，北京铁路局怀柔北机务段开始配属HXN3型机车，陆续交付共计30台，车号0101~0130，替换DF8B担当京通方向丰台西~怀柔北~隆化间货运列车牵引任务，经丰双线~京承线~怀范联络线~京通线运行。后期交路调整，HXN3主力用于丰台西~怀柔北间，怀柔北~隆化间HXN3只担当少部分列车。

通辽机务段的赤峰运用车间亦逐步配属HXN3型机车，担当京通铁路赤峰~隆化间货运任务，此后，京通铁路怀柔北~赤峰~通辽全线由HXN3担当货运牵引任务。

2012年1月，沈阳铁路局调整了货运机车配属和机车运用布局，HXN3型机车仍集中配属通辽机务段，但部分机车改由锦州机务段及苏家屯机务段支配运用，担当牵引锦承铁路、魏塔铁路、新义铁路、沈丹铁路、辽溪铁路等线的货物列车。后期全路取消集中配属政策，部分HXN3完全配属给锦州机务段、苏家屯机务段。

2013年9月，大连机车车辆公司中标神华集团的大功率交流传动内燃机车采购项目。神华集团朔黄铁路发展有限责任公司向大连机车车辆公司采购了两台HXN3货运内燃机车，用于河北省黄骅港的煤炭列车重载调车编组以及小运转作业。2014年2月首批HXN3机车7001、7002到达朔黄铁路肃宁机务段，随后进行解备工作。2014年3月17日两台HXN3货运机车完成解备并投入运用。

2014年，中车大连机车车辆有限公司同中国铁路总公司正式签订了HXN3过渡方案高原型内燃机车合同。在此之前，铁路总公司组织HXN3和HXN5共同到青藏铁路格拉段试验，为国产高原机车选型做准备。由于HXN5无法在高原正常运行，甚至出现直接机破情况，而HXN3各项试验均表现良好，最终HXN3被选为国产高原机车技术平台。高原型是在普通HXN3型机车主体框架结构和主参数不变的基础上，针对高原地理环境及特殊运用条件，进行适应性改进而成。

同年，拉日铁路即将开通运营，沈阳铁路局6台HXN3直接调拨青藏铁路公司支援。为做好高原适应性内燃机车实验，过渡期间使用沈局HXN3增援青藏公司，在青藏铁路格拉段和拉日铁路上进行相关运行任务。

2014年7月，首台HXN3高原型（过渡方案）内燃机车在中车大连公司下线。

2014年7月，首台HXN3-0301、0302高原型机车到达格尔木后，随即在青藏铁路格拉段进行了牵引货车试验，试验列车编组26辆，总重2600吨，试验结果综合良好，HXN3安全顺利的通过了格拉段所有隧道。在海拔2800~5100米，HXN3柴油机功率能随着海拔变化自动修正。在唐古拉站（海拔5067米）时，HXN3功率下降至2950千瓦，在格拉段全程试验中，HXN3水温、油温、涡轮排气温度均正常。

2014年8月，拉日铁路开通运营，首台HXN3高原型机车开始在拉日铁路承担旅客列车牵引任务。

2015年，青藏铁路公司向大连机车厂订购首批HXN3（过度方案）高原型机车共计30台，主要用于拉日铁路、格敦铁路、哈木铁路等线路牵引任务。

自2016年起，哈尔滨大功率机车检修基地开始承接HXN3机车的大修工作，部分HXN3回送至哈尔滨进行大修。

2017年初，随着运输需求增加，朔黄铁路再次向大连厂订购两台HXN3货运内燃机车，车号7003、7004。两台车于同年5月交付，同样投入到黄骅港和黄万铁路运用。

2018年3月，包神铁路公司在对国内主型机车生产厂家进行调研后，结合包神公司线路及实际运用情况，最终决定向大连厂购置两台HXN3货运内燃机车，两台HXN3货运内燃机车于2018年底交付包神铁路，车号7005、7006，与朔黄铁路的HXN3货运内燃机车基本一致，主要投入在甘泉铁路牵引货物列车。

2018年，HXN3高原型开始在青藏线格拉段大量试验，初期和NJ2采用非控制线重联运行。后期尝试采用重联线控制重联运行，大连公司售后服务组配合机务段进行两种机车重联插座及重联线缆的针脚定义对比分析，发现HXN3与NJ2的重联插座接口形式完全一致，重联线缆中有关牵引、制动及撒砂控制的主要通讯针脚通讯定义也完全一致。于是顺利进行了HXN3与NJ2的线控重联运行试验，随后HXN3陆续在青藏铁路格尔木~拉萨段担任每日往返12对客运列车的牵引任务，标志着中国国产高原机车正式担当青藏铁路格拉线旅客列车牵引任务。

经过逐步适应试验，HXN3型机车已经具备独自在格拉段独自牵引客货列车的能力，未来可接替车龄较高的进口NJ2型机车，实现青藏铁路牵引动力国产化。2019年，青藏铁路公司向大连厂订购第二批36台高原HXN3内燃机车。用于缓解格拉段NJ2运用紧张局面，以及新开通线路用车需求。

2019年12月，集通铁路的锡乌线、锡二线正式移交沈阳铁路局接管运营，其中锡乌线的货运机车交路由通辽机务段担任，珠斯花运用车间的HXN3开始担当锡乌铁路霍林河~锡林浩特北间的货运牵引任务，这也是沈局HXN3第一次开进草原深处城市锡林浩特。

此外，通辽机务段赤峰运用车间的部分HXN3也担当国家电投的赤大白铁路赤峰北~白音华间的货运任务

2019-2020年，HXN3货运内燃机车7009~7011配属新朔铁路公司大准铁路分公司。

随着近年沈阳铁路局电气化改造的推进，辽西和蒙东地区的大批HXN3陆续退出铁路干线，截止2020年底，通霍铁路、大郑铁路、平齐铁路、叶赤铁路等线路上的HXN3已不再担任主力货运牵引任务，退下的HXN3开始调往辽宁东部各条干线和支线，其中包括沈大铁路、沈吉铁路、沈丹铁路、田溪铁路、通灌铁路、凤上铁路、辽溪铁路、长图铁路、四梅铁路、梅集铁路、浑白铁路，开源铁路等，HXN3已经在沈局各个地区都能见到。

2020年底，部分配属锦州机务段和苏家屯机务段的HXN3转配大连机务段，用于替代车龄较老的ND5机车。

2021年初，梅河口机务段部分HXN3转配至白城机务段，HXN3开始担当白阿线等货运任务。同时白城机务段HXN5双司机型转配梅河口。

2019~2020年间，国家能源集团下属铁路公司连续多批次采购HXN3货运内燃机车，2021年2月，朔黄铁路新订购的HXN3-7015、7016两台机车到达肃宁北机务段，在完成解备工作后投入到黄骅港地区使用。2021年2月，大连厂HXN3-7020、7021下线并开始试运。截止2021年3月，HXN3地方铁路型号突破20台，并且朔黄铁路和包神铁路还在继续增加订单。

客运

HXN3作为一款大功率货运机车，近年在沈阳铁路局也开始担当少量客运任务。

57886次在珠珠线道特淖尔车站

珠珠线通勤客车57881/2/3/4/5/6次图定由沈局辽段珠斯花车间担当，机车由牵引万吨煤车的HXN3机车随机担任，交路范围：珠斯花~珠恩嘎达布其~乌尼特~珠斯花，全程近800公里，运行时间20余小时，中间不换机车，机车在珠恩嘎达布其和乌尼特立折，乘务员随车换班。

霍白线通勤客车曾经由HXN3担当，霍林河~白音华东。

2020年起浑白线客车不定期由HXN3机车担当。

2018年至2019年间4325/6次凤凰城——长甸间客车牵引任务由HXN3担当，在凤上铁路运行。

2014年，铁路总公司组织HXN5和HXN3共同到青藏铁路格拉段进行国产化高原机车选型试验，HXN3综合表现好于HXN5，最终被选为未来的国产高原机车技术平台，接替NJ2机车。2018年起，HXN3高原型逐步开始在青藏铁路格尔木~拉萨区段试验，经过不断适应调试，HXN3高原型已经在格拉段独自担当客货列车的牵引任务。

国家能源集团朔黄铁路公司是第一个采购HXN3货运内燃机车的地方铁路，从2014年至2020年间，国能集团下属朔黄铁路、包神铁路、大准铁路，共计购买14台HXN3型机车。2020年10月，邯黄铁路向大连机车公司订购首批三台HXN3型机车，预计2021年交付。

特殊版本

HXN3型机车无号车，是大连机车厂自备车，车身没有任何编号，主要负责大连厂机车试运任务，协同试运机车在沈大线运行。早期该车没有喷漆，车身通体为灰底漆色，后来改为通体墨绿色涂装，但没有任何配色和文字标记。

HXN3的车灯和北美机车完全一致

HXN3受国内使用需求，没有直接采用北美地区常用的外走廊单司机室结构。整车结构是大连厂联合EMD针对中国需求完全重新开发设计，并不存在所谓在美国原版车上换个壳子这种说法。

HXN3提钩杆和车钩均与EMD机车一致

HXN3机车外形为EMD和大连厂联合全新设计而成，为中西风格融合成的独特造型。表面上是中式双司机室内走廊形式，但车身多处细节依旧采用了原汁原味的EMD美式设计，如车灯、提钩杆、重联插座、紧急停机按钮、电子油位表、上水口、后视镜、转向架灯、百叶窗、侧墙加强筋等，各种阀门，管路，开关，警示语、标签等也直接移植自EMD，包括司机室内和车上的很多开关、按钮同样为EMD式。

HXN3造型实际源自EMD出口英国的67系内燃机车(4张)

HXN3总体造型实际为英国机车风格，承袭自EMD出口英国的59、66、67系列内燃机车，特点是：尖顶、侧墙带加强筋、风挡玻璃倾斜较大、切面转角锋利。然而此造型受中国文化影响，铁路爱好者喜欢称为“棺材”。

而英国铁路的内燃机车早在上世纪90年代就大量使用这种尖顶切面造型，在其它各国也有多种尖顶结构机车，这本是一种正常而成熟的车顶结构。HXN3的尖顶“棺材”造型与国外同类机车相比反而是较为弱化。

HXN3的车灯区域设计有明显的美式风格

HXN3车头正面主视觉又颇有美式风格，辐照灯为镶嵌式独立圆灯，简单实用，这种车灯和北美地区的EMD、GE大部分机车完全一致。排障器布局是典型的EMD式，采用的双边上作用式提钩杆、重联插座结构样式和EMD机车完全一致。

总体上看，HXN3外观是中国、美国、英国三国机车风格融合的造型。

为方便EMD厂家人员参与调试，HXN3的全车标签和警示语均为中英双语，很多警示语都带有明显的美系车特征和逻辑。

HXN3货运内燃机车装备了美国机车特有的柴油机自动起停系统（AESS），柴油机在某些工况时（如怠速）电脑会控制自动停机，以便节省柴油燃料,减少噪音和排放，此装置本意用于满足北美地区严苛的排放环保法规要求。由于AESS系统会随时让柴油机停机，也会随时让柴油机启动，因此具有一定的不可控性，在某些情况下会有危险，所以所有装备AESS的机车必须在车门上贴有醒目的警示标语，警告上车人员柴油机可能随时会启动，而国内铁路运用部门则直接禁止使用AESS,常态化关闭。

HXN3货运内燃机车的司机室采用了EMD独有的悬浮式隔音减震司机室，该项设计在EMD的SD70I、SD90MAC等多款机车上都有使用（EMD官方称为：WhisperCab）。司机室整体为独立结构模块单元，通过减震器、弹簧和橡胶支撑和车体弹性连接，使其与车体刚性结构完全隔离，并在框架中加入了吸声隔热材料，可有效减轻司机室震动和噪音，保暖隔热，提升司乘人员工作环境。HXN3安静的司机室给乘务员留下较深印象。同时模块化司机室有利于批量化生产和组装，在后来的HXN3K、HXN5K等国产机车均采用了模块化司机室。

具备蓄电池移车功能，在柴油机停机情况下，可利用机车蓄电池电量驱动牵引电机在短距离内行走，方便库内移车。

柴油机启动为空气马达启动，具有一键启动功能，按下柴油机按钮松开后柴油机自动进入启动程序。相比东风系列机车采用的启动发电机，空气启动大大减少了蓄电池的数量。

配备倒行和反方向制动ODB（坡上起动）功能。在倒行模式下，为帮助司机在斜坡上起动列车，如果控制手柄置于IDLE（空转）位以上，机车可以在0.16~7km/h速度下倒行，那么在所选手柄位，机车将产生全失速扭矩，以控制机车沿斜坡下移的速度。在OBD模式下，如果倒行速度超过7km/h，控制系统会自动设置机车以最大电阻制动方式运行，以对抗列车倒行。

HXN3货运内燃机车在行进过程中移动换向手柄，机车会实施反方向制动。当将换向手柄移到机车运行的相反方向时，机车控制系统并不堵转牵引电机，取而代之的是，对机车实施反方向制动，直至速度降至7km/h。

机械间为正压密封设计，百叶窗为气动控制，电气室内通过强行加压清洁空气来减少尘土污染，避免对电器动作产生可靠性影响。电器间、电阻制动间以及动力间的门为气撑门，设有手动气压缓解按钮，开门需要先泄压。

HXN3货运内燃机车设计上力求精准、可靠，比如在排障器下增设一个测速雷达来实现多重速度监测。启动滑油泵、燃油泵、接触器、雷达、励磁试验、警惕系统等自检测试功能以及空气制动机自检测试功能，也极大地方便了维修人员在库内对机车进行静态测试。

独立司机室模块

司机室、电器室、电阻制动室等均采用模块化设计理念，一旦出现问题可以进行整体吊装互换。故障模块可以在车下进行维修测试，缩短了机车的维修时间，且便于维修人员检修。

与其他和谐型机车相比较，HXN3将砂箱设计成与机车车体一体化形式，很好地解决了外挂式砂箱易开焊脱落问题。

总风缸排水阀为电磁阀自动排水，免维护。

HXN3型内燃机车采用桁架式整体承载结构车体，设有双端司机室、用双侧贯通式内走廊；车体底架采用鱼腹结构的整体承载式燃油箱，容量达到9300升。机车上部从前向后分为一端司机室、电气室、电阻制动室、清洁空气室、动力室、冷却室及二端司机室。司机室为整体独立结构，与车体之间采用悬浮式连接，以减轻司机室振动和噪音，内部装有单司机操纵台、微机显示屏、电台等操纵设备，以及冰箱、微波炉、饮水机等司机生活设备。

电气室为全密闭结构，内装有各种电器设备柜和铝制通风道。电阻制动室内装有电阻制动模块及冷却风机。清洁空气室内设有内燃机空气滤清器和风机，侧墙上设有离心式旋风筒过滤器。动力室位于车体中部，安装了一套内燃发电机组。冷却室内安装了大部分冷却、机油、燃油系统部件，并设有两台螺杆式空气压缩机。机车下部两台转向架之间吊挂着蓄电池箱、主风缸和启动风缸。空气制动系统采用克诺尔公司的“CCBII”微机控制电空制动系统。机车并具有最多三台机车重联运用的功能，可通过27芯重联电缆和重联空气软管连接。

柴油机

机车装用一台16V265H型大功率低排放内燃机，为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的V型中速内燃机；气缸直径为10.4英寸（265毫米），活塞行程11.8英寸（300毫米），气缸夹角为45°，额定转速为每分钟1000转，装车功率为4660千瓦（6250马力）。内燃机采用整体铸钢机体、全纤维锻造钢曲轴、气动马达启动、高增压比废气涡轮增压器、电子控制直接燃油喷射系统等先进技术，排放指标能够符合美国环保局二级（EPATier2）排放标准。

传动系统

HXN3型机车的主传动系统主要由主发电机、牵引整流单元、牵引逆变器、牵引电动机、电阻制动装置等组成。牵引状态时，内燃机直接驱动同步牵引发电机发出三相交流电，分别供给二个整流装置转换成中间直流环节，然后经由二台牵引逆变器，再将直流电转换成频率、电压可调节的三相交流电，分别向二台转向架上的六台三相异步牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。

HXN3型机车采用TA20JBF-TA9C型主辅发电机，主、副三相交流同步发电机为一体化同轴双转子整合结构，主、副发电机额定容量分别为4403和347千伏安。整流装置为二极管整流器，额定输出直流电压为2650伏。每台机车上装有两台牵引逆变器，每台逆变器驱动三台并联的牵引电动机，采用IGBT为功率控制器件，采取脉宽调制（PWM）控制策略，冷却方式为强迫风冷。牵引电动机型号为A2938-5型鼠笼式三相异步牵引电动机，该型电动机是在SD70MAC型内燃机车所使用的西门子1TB2630型牵引电动机基础上改进而成，额定功率为690千瓦，采用轴向强迫通风冷却，控制方式为矢量控制。

控制系统

HXN3型机车的运行控制系统采用由易安迪公司开发的“EM2000”微机控制系统和“FIRE”（FunctionalityIntegratedRailroadElectronics）显示系统。“EM2000”系统负责整台机车的电气系统控制、诊断和维护功能，具有机车运行控制、内燃机控制、主副发电机励磁控制、牵引逆变器控制、电阻制动特性控制、粘着控制、自负荷试验控制、机车重联控制、制动控制、机车状态诊断及故障记忆、处理和提示等功能。

走形系统

HXN3型机车走行部为两台“HTSCChina”三轴转向架，HTSC（HighTraction-Speed-ThreeaxlesC），意为高牵引力快速三轴，该转向架参考了EMD曾经为中国某DF8B设计的HTCRChina径向转向架，其结构与SD70MAC型机车所使用的HTCR径向转向架非常接近，但取消了径向功能。转向架采用钢板焊接构架，轮对采用轴箱拉杆定位，分体式轴箱设计方便检修。车轮为整体式碾钢车轮。一系悬挂为轴箱两侧螺旋弹簧，配垂向油压减振器；二系悬挂为构架和车体之间的橡胶钢板复合旁承，配横向油压减振器、抗蛇行减振器。牵引力和制动力通过低位侧拉杆传递。牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂安装方式，采用单侧斜齿轮传动方式驱动轮轴，牵引齿轮传动比为85:16。基础制动装置采用踏面单元制动装置，带有闸瓦间隙调整器。

机车轮对和抱轴箱采用了EMDSD70MAC的结构，为北美AARK级自密封轴承。

2010年6月18日，沈阳局通辽机务段HXN3-0045号机车担当大郑线2014次列车任务，行驶至章古台至彰武站间145公里520米监护道口，与一辆装载玉米水的罐车相撞，造成HXN3机车一侧车轮浮起离开轨道并向右倾斜。

2011年5月15日，沈阳局锦州机务段HXN3-0132号机车担当51054次单机行驶至锦承线河汤沟至红石站间238公里872米监护道口与一辆挂车相撞，造成HXN3-0132机车颠覆。

2011年9月21日，沈阳局通辽机务段HXN3-0147号机车，担当扎哈淖尔矿区专用线（现为霍白线）扎哈淖尔至珠斯花间扎216次万吨重载煤炭列车牵引任务，编组115辆，总重10328吨，计长143。列车于14时24分在扎哈淖尔环线装车后，转至扎哈淖尔站3道停车。15时04分10秒试风后开车。15时16分29秒，列车以56km/h速度运行至五栋房进站前，因前方3公里50米处限速60km/h，并且此路段是长大下坡道关键地点。司机在机车电阻制动工况下减压80kpa调速，发现列车速度不降，又分别追加30kpa、40kp至最大减压后，实施紧急制动，此时列车速度升至81km/h。15时20分50秒司机将情况报告霍林河站，霍林河站车站值班员立即报告了列车调度员，取消原计划2道通过的3268次列车进路，开放了扎216次2道正线通过进路，15时24分55秒，列车以95km/h速度霍林河站通过。接报告后，珠斯花站立即办理了列车在霍林郭勒站1道侧进直出反方向通过进路。15时32分44秒，列车以98km/h速度压上霍林郭勒站进站信号，15时33分08秒运行至进站12号道岔处，机后第11-31位车辆脱轨。机车带前10辆车于15时43分03秒停于珠斯花站内K401+841m处。9月22日13时48分救援复旧完毕开通线路，中断行车22小时25分钟，构成铁路交通较大事故。现场勘察发现，机后1-9位车辆闸瓦已摩耗至闸瓦托，车轮踏面变形变色，机后10位车辆各闸瓦和车轮踏面正常。调查认定这起事故的直接原因是机后第10位前折角塞门关闭，列车又位于长大下坡道路段，造成了列车制动力不足放飏。

2015年2月9日3时20分，沈阳局锦州机务段的HXN3-0134机车牵引44142次货物列车正常行驶至辽宁省锦承线小平房至公营子站间有人看守道口处，一辆重载拖挂汽车闯入已关闭的道口，与运行中的44142次货物列车相撞，造成HXN3机车颠覆，机后1至11位车辆颠覆，12至13位车辆脱轨，构成铁路交通较大事故。HXN3-0134随后被送往通辽机务段赤峰车间当做配件车，没有修复继续使用。

2020年2月8日22时38分，沈阳局HXN3-0293号机车牵引的48406次货物列车以30km/h速度运行至本桓线小堡站-本溪站间时，机后11位至16位车辆在李家隧道内脱轨，列车停于本桓线K5+219处。经救援，2月9日22时10分开通线路，中断行车23小时32分，构成铁路交通较大事故。现场勘察发现，本桓线K5+462处下行方向右股钢轨接头处的1#和2#夹板非金属夹杂物、1#夹板拉伸与硬度均不满足有关技术要求，导致两块夹板发生疲劳断裂。夹板断裂后，在车轮的冲击下引发与其相连接的60-50kg/m异型轨折断并甩头，致使车辆运行至断轨处脱轨，是事故发生的直接原因。

沈阳铁路博物馆收藏一台HXN3型机车，机车编号0000，没有配属。该车实际为空壳车，车内设备没有装配，外观上风管、插座、风笛等均也没有安装，车底配了两台DF4B转向架。

和谐内3型内燃机车