机车设计轴重为23土3%t，机车的计算整备重量为138土3%t。机车的最大速度145km/h,持续速度为 19.9km/h。两台交直交传动的东风4DJ型样车的设计意图;是要验证交流传动的性能和优越性。因此，在设计结构上除传动系统使用交直交装置以外，所有其他装置都保持与东风4D型机车完全一致，以尽量避免由于传统结构设计改变而导致整台机车发生故障带来的不良影响。

2000年6月28日，首批2台东风4DJ型机车在大连厂落成。

机车的总体布置同东风4D型机车基本相同，即最前端为1司机室，依次为电气室、动力室、冷却室、辅助室和II司机室。两个司机室具有完全相同的布置。

·司机室基本保持东风4D型机车的原貌。前端设有左侧操纵的操纵台。操纵台上布置有司机控制器操纵手柄、制动操纵手柄、微机显示屏、监控装置显示器、轴温检测显示器及各种开关、按钮、仪表、电炉、双针速度表及机车牵引力表等。司机室内装备有机车信号显示器、司机座椅、吹风式电取暖器、空调装置、风扇、刮雨器、顶灯等。前窗采用电热玻璃，侧窗采用铝合金拉窗。司机室顶棚采用平顶式结构，内部进行装修处理。

·电气室申主要安装有电阻制动柜、主逆变器柜及起动变速箱，通过起动变速箱驱动起动发电机、为主逆变器辅助系统提供电源的辅助交流发电机及交流牵引电动机的通风机。在起动变速箱上部，装设有行车安全装置的控制柜及电气柜等。主逆变器柜由德国西门子公司设计制造。主逆变柜内包括两套独立的整流装置、逆变装置(采用IGBT大功率逆变元件)、微机控制装置、辅助冷却水系统。辅助冷却系统设有由异步交流电动机驱动的水泵及冷却风扇，并设有散热器。冷却通风采用外通风的方式，即从车体大盖两侧相应位置开设有专用风道，并设有滤清装置。为主逆变器柜辅助冷却水系统提供电源的辅助交流发电机，由西门子公司提供。该发电机为永磁式励磁，并采用冷却水进行冷却。其水系统与主逆变器柜的辅助冷却水系统，通过软管串联在一起。电阻制动柜采用东风4D型机车的外形结构，内部结构重新设计。 ·动力室的布置与东风4D型机车完全相同，装有16V2402JD型柴油机发电机组。其输出端通过万向轴驱动起动变速箱，自由端通过传动轴驱动静液压变速箱。在柴油机自由端装设有机车辅助系统的机油热交换器、机油滤清器、起动机油泵、燃油预热器、膨胀水箱及各种阀、管路等。柴油机两侧装有燃油泵电机组、辅助机油泵等。两侧墙上装有柴油机进气空气滤清装置、车体通风机及测量仪表等。主发电机带有无刷自励磁系统。

·冷却室的布置与东风4D型机车基本相同。上部设有冷却装置、冷却风扇、静液压马达、散热器及连接管路等;下部装设有静液压变速箱、静液压泵、静液压油箱、静液压油热交换器及空气压缩机、后转向架牵引电机通风机、预热系统电加热器等。

·辅助室装设一组辅助柴油机发电机组，作为机车的预热系统。上部装有风源净化装置及工具箱等。

·机车下部的布置与东风4D型机车完全相同。牵引电动机采用由西门子公司提供的交流电动机，并采用滚动轴承抱轴的安装方式。

(2)机车电传动

机车主传动采用交直交电传动系统。它主要由主发电机、主逆变装置及交流牵引电动机等组成。主发电机发出的三相交流电经主逆变器柜中的两组整流装置整流后，分别供给两组主逆变器。每组主逆变器由微机系统控制，经调频处理后供给一台转向架上的 3台交流异步牵引电动机(架控式)。主逆变器采用IGBT逆变元件。

主发电机型号为JF216，带有无刷自励磁系统，不设专用励磁机。

牵引电动机采用由西门子公司提供的 ITB2630型交流牵引电动机。

逆变器柜(包括整流装置、微机控制系统)及其辅助系统，全部由西门子公司设计并提供。

机车采用无级控制。其电控装置采用微机控制系统。该系统具有牵引控制、电阻制动控制、机车自负荷控制等功能。机车设有辅助发电电压控制及调速器步迸电机驱动电源控制的电控装置。

机车具有必要的柴油机及电气保护功能。微机显示屏具有各种工况有关参数及与机车运行状态有关的各种监控参数的显示功能。

机车还设有电阻制动装置。