矿用柴油机车保护装置为使矿用柴油机和主要电气设备免受严重损伤，东风4型内燃机车采用了许多保护措施。 由差示压力计CS和4ZJ组成。
      当由于活塞环折断、活塞裂纹等毛病使燃气窜入曲轴箱，使曲轴箱内压力超越600Pa时,CS动作，4ZJ线圈得电，438～439号线间常闭触头断开，切断DLS、RBC线圈电路，使喷油泵齿条回到停油位，同时RBD也中止工作，矿用柴油机停机。 
      当差示压力计动作后，4ZJ反联锁断开，切断RBC电路，矿用柴油机停机，同时4ZJ吸合自锁，欲解锁需断开4K。为保证矿用柴油机各部光滑和冷却，东风4型内燃机车设有两个等级的滑油压力维护系统：一是停机维护1-2YJ，二是卸载维护3-4YJ。详细工作如下：1、低滑油压力维护 
      当滑油压力低于80kPa时，1-2YJ常开触头断开，切断DLS线圈电路，结合调理器使供油齿条回到停油位，矿用柴油机停机。 
当矿用柴油机在730r/min以上运转时，装置在矿用柴油机供油齿条拉杆上的油量开关UK使3ZJ得电吸合，串联在LLC、LC线圈回路中的3ZJ常开触头断开，使3-  4YJ投入维护作用。若滑油压力低于160kPa，则3-4YJ常开触头断开，切断LLC、LC线圈供电电路，矿用柴油机卸载。 

      为保证矿用柴油机正常工作，当矿用柴油机冷却水温度超过88℃时，WJ动作，其常开触头闭合，3SJ进入工作状态，经8-10s延时后,3SJ晶闸管导通使2ZJ得电吸合，301～302号线间2ZJ常开触头断开，切断LLC、LC线圈供电电路矿用柴油机卸载。