HXN3型高原内燃机车，2014年由中车大连机车车辆有限公司在HXN3型机车基础上研发，机车针对高原地区的特点进行了适应性的改进。柴油机装车功率3300kW，最高速度120km/h。
该机车是在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，进行的适应性改进。沿用16V265H柴油机（T0排放等级），空气马达启动方式，轴重25吨，交流主辅传动系统，32位微机操作系统，CCBII制动系统；机车采用三轴转向架，二系悬挂装置，滚动抱轴式半悬挂结构，单侧闸瓦踏面制动；加压冷却系统，三级滤清防风沙设计，电机与电气柜强迫通风系统，满足青藏铁路客货运通用的运用要求。
HXN3型高原内燃机车过渡方案高原型内燃机车主要用于高原线路客运和货运，额定功率3300kW，最大起动牵引力620kN，持续牵引力598kN，Co-Co轴式，恒功率速度范围为23～120km/h，通过最小曲线半径145m。
HXN3高原型机车为双司机室、内走廊、整体承载、整体式燃油箱结构。每台机车为单司机室操纵，双侧贯通内走廊，2台机车重联使用，2台机车可通过非操纵端司机室实现互通。双司机室分为操纵端和非操纵端司机室，操纵端司机室内有操纵台、座椅、电暖气、空调、热水壶及制氧系统等设施。并在后方的电气间内装有整体干式卫生间。操纵端司机室采用防紫外线玻璃，制氧机放置于电气柜中。非操纵端司机室为司机休息生活区，并安装中门，内部安装了休息床、空调、冰箱、微波炉、电暖气等生活设施及制氧系统，并进行隔音降噪处理。
主要技术参数：
轨距(mm) 1435
额定功率(kW) 3300
轴式 C0-C0
转向架中心距(mm) 14200
全轴距(mm) 17750
车轮直径（新轮）(mm) 1050
车轮直径（半磨耗轮）(mm) 1050
整备重量(t) 150
轴重(t) 25
通过最小曲线半径(m) 145
电传动方式 交—直—交
标称功率(kW) 2677
最高速度(km/h) 120
恒功率速度范围(km/h) 23～120
持续速度(km/h) 16.1
持续牵引力(kN) 598
起动牵引力(kN) 620
最大电阻制动力(kN) 370
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