车采用了经过改良的车体及司机室外观，并对柴油发电机组、悬挂系统、冷却水系统进行了改进，机车整备重量略为提高到123.6吨。
TEM2US.1976年，布良斯克机械制造厂在TEM2-1983号机车的其中一个转向架上，进行了安装电磁轨制动装置的试验，利用电磁铁及钢轨之间产生的电磁吸力来提高轮轨粘着利用系数。根据苏联交通部的要求，布良斯克机械制造厂于1978年试制了TEM2US-001号机车（），该型机车的两台转向架上均装有电磁轨制动装置，并在全苏铁道运输科学研究院的环形铁道试验线进行了