车装用与2TE40型机车相同的2Д70型柴油机，而002号机车则仍然装用TE109型机车的1А-5Д49型柴油机。1969年底至1970年间，2TE109型机车在伯尔兹机务段投入运用考核，并与2TE40型机车进行对比试验。1971年4月，两组机车转往北方铁路局伯朝拉机务段继续运用考核。
出口.
东德.从1970年起，伏罗希洛夫格勒内燃机车制造厂开始向德国国营铁路提供适用于标准轨距的TE109型柴油机车，根据德国国营铁路机车型号的命名规则，该型机车被定型为130