除了轴径加粗、凸轮型线不同、轴段连接法兰紧固方式不同之外，其余部分皆与C型柴油机的凸轮轴相同。柴油机机体由整体铸钢主轴承座与钢板焊接而成，并采用带有的全加工厚壁气缸套、带有16块平衡铁的稀土合金球铁曲轴、具有悬挂式活塞裙的整体薄壁球铁活塞和顶置式四气门配气机构。柴油机采用定压增压系统，在V形夹角上方布置有排气总管和进气道，在其两端分别各设有一套涡轮增压器和中冷器。为了保证柴油机能达到设计性能指标，在装用于首两台东风6型机车的原型机上，其中一些重要零部件选用了外国产品，包括英国生产的主轴瓦和连杆瓦、瑞士ABB