上世纪90年代初开端，跟着改革开放的深化，我国经济发展敏捷，随之而来的便是铁路货运量的迅猛增加， 尤其是京沪、京广、京哈铁路等铁路干线的增加量尤为敏捷，但其时我国铁路的货品列车编组车辆数量少，运量缺乏，机车牵引力低，成为限制我国铁路干线货运量增加的瓶颈。
为了平缓繁忙干线运输能力严峻的局势，铁道部在1993年决定在首要铁路干线吨级重载混编货品列车，同意以上海铁路局管内的京沪铁路沪宁段为重载牵引扩能工程的试点段，指定运用南翔机务段的春风4B型内燃机车双机重联作为重载列车的牵引机车。
尽管牵引实验取得圆满成功，证明用两台春风4B型内燃机车双机重联牵引5000吨级重载货列是可行的，但此举严峻占用了春风4B型内燃机车的出勤功率。所以铁道部决定在春风4B基础上研发一款固定重联的大功率内燃机车，并在1994年年头向青岛四方机车车辆厂下达了研发新式重联货运内燃机车的使命要求，车型代号为春风4E。
1994年5月26日，铁道部在北京举行春风4E型重联货运内燃机车的规划审查会，经过了青岛四方机车车辆厂提交的机车规划的详细方案和图纸，然后开端试制作业。
春风4E型内燃机车由两辆结构彻底相同的但司机室机车——A机车和B机车联挂而成，两车之间有橡胶风档和经过台，司机能在恣意一辆机车的司机室内一同操作两辆机车。单辆机车既能够重联运用，也能够拆开后单辆运用。
单辆春风4E型机车的底子结构和零部件和春风4B型机车相同，春风4B型机车的司机稍加训练就能便利上手驾驭春风4E型机车，保护和保养也都能直接用春风4B的修理部队。
单辆春风4E型机车选用全钢焊接的框架式侧墙承载结构，每节机车均设有司机室、电气室、动力室和冷却室。和春风4B型机车最大的差异就没有另一端的司机室。动力室内安装着一台青岛四方机车车辆厂制作的16V240ZJB型16汽缸四冲程带废气涡轮增压的直喷柴油机。和大连机车车辆厂制作的16V240ZJB型柴油机比较，青岛产的柴油机的机体采纳高强度球墨铸铁全体铸造、曲轴选用合金钢全体铸造，其牢靠性和耐久性都比大连厂制作的同型柴油机更佳。
春风4E型内燃机车选用交—直流电传动，柴油机直接驱动一台TQFR-3000B型三相沟通同步发电机发电，经硅整流机组整流后供应六台永济电机制作的ZD109A型4极串励直流牵引电动机，经过牵引齿轮带动轮对。
单辆春风4E型机车的轴式和转向架结构和春风4B型机车彻底相同，重联设备选用大连内燃机车研究所研发的“电力传动内燃机车简统化重联设备”，两台机车之间经过一组重联电气软管和四根重联空气软管来进行空气和电气衔接。重联操控办理体系由英特尔8098单片机为中心经过扩展接口组成，能轻松完成同步换向、同步牵引、柴油机同步调速、同步电阻制动等功能。
以上装备答应春风4E型内燃机车不管是单机运转仍是重联运转都能够到达每小时100公里的运转时速。
1994年12月28日，第一组春风4E型内燃机车DF4E-0001A+DF4E-0001B号车在四方机车车辆厂试制成功，随后前往北京，在铁科院的环形铁道进行跑车实验后于1995年4月19日交付给上海铁路局南翔机务段进行运用查核。
在DF4E-0001号车在南翔机务段进行运用查核时，上海铁路局于1995年9月16日至9月22日在沪宁铁路进行了初次货品列车提速测验。测验列车分别由春风8型内燃机车和春风4E型内燃机车担任牵引，分别由春风8型内燃机车单机牵引4200吨货品列车，春风4E型内燃机车牵引4200吨货品列车，春风4E型内燃机车牵引5000吨货品列车。测验项目包含机车发动加快功能，列车紧急制动及常用、调速制动功能。
测验证明，春风4E型机车牵引4200吨货品列车时能跑出每小时100.4公里的时速，牵引5000吨重载货品列车时能跑出每小时96.5公里的时速，将南京至上海之间的货品列车的运转时刻缩短到了3小时35分钟，比本来的运转时刻缩短了三分之一，彻底到达了我国“九五”方案期间重载货运列车作业速度的要求。
这次提速实验意味着春风4E型内燃机车经过了铁道部机务局的运用查核，1996年铁道部同意春风4E型机车的批量出产，四方机车车辆厂从1996年至1997年又出产了十五组共三十台春风4E型内燃机车，编号为DF4E-0002（AB）至DF4E-0016（AB），连同DF4E-0001（AB）号一同一共十六组机车配属给上海铁路局南翔机务段，用于牵引沪宁铁路南京东站至南翔站区间段的5000吨重载货品列车。在此之前，南翔机务段的5000吨重载货品列车都是由从美国进口的ND5型内燃机车双机重联牵引的。
但是，跟着常州戚墅堰机车车辆厂在1997年成功推出了春风8B型内燃机车，该型机车单机装车功率为5000马力，能够牵引5000吨的重载货品列车以每小时85公里的时速运转。尽管这个运转时速比春风4E型机车牵引相同分量的货品列车时的运转时速为高，但因为春风4E型机车选用固定重联方法牵引，其固定重联方法固有的缺点导致机车运用灵活性较差，一同全体耗油量较高，远不如单机操作的春风8B型内燃机车经济牢靠。
相同分量的货品列车，一台机车就能拉走和有必要两台机车重联才干拉走，这对机务部分来说底子不是一道值得纠结的选择题。
所以在经济效益为先的市场经济大环境下，春风4E型内燃机车于2001年被南翔机务段弃用。
但鉴于这十六组三十二台春风4E型内燃机车车龄较新，这会儿就抛弃过分惋惜，本着废物利用的准则，铁道部决定将这些机车改造为春风4B型内燃机车，改造的准则是：在确保机车运用牢靠性和零部件高度通用化的前提下尽可能运用春风4B型机车上老练、先进的机件以下降改造本钱。
原有的春风4E型上的柴油机、牵引电动机、转向架等大件坚持不变，改造的要点会集在将春风4E型机车的单司机室外观改形成春风4B型机车的双司机室外观。别的对柴油机的燃油体系、机油体系、冷却水体系从头布局；原有的静液压变速箱改造为春风4B型机车通用的直齿轮结构变速箱；冷却水体系从头布局；机油管路从头布局；相关部件及配件更换为春风4B机车通用配件；电气柜依照春风4B型机车做全面改造。
2002年，悉数十六组春风4E型内燃机车在戚墅堰机车车辆厂被改形成三十二台春风4B型内燃机车，悉数选用“西瓜”涂装，号段为春风4-7701至春风4-7732。因为大连机车车辆厂制作的春风4B型内燃机车也有7701至7732这个号段，所以这两批机车外观上看不出差异，只能凭仗出厂铭牌进行差异。
依据国家铁路局在2024年9月26日印发的《老旧型铁路内燃机车筛选更新监督办理办法》，春风4E型内燃机车改造的春风4B型内燃机车将在2035年年末悉数筛选，或许改造为新能源动力机车。比方春风4-7709号车就被改形成新能源动力的春风4“电瓜”机车，车号为春风4-6588C
