和动力室两个部分。冷却室内设有冷却水散热器、空气压缩机、油泵和水泵等设备，顶部装有一个静液压驱动的轴流式冷却风扇。动力室内安装了一套柴油机和液力传动装置，以及燃油泵、起动电动机、机油热交换器、滤纸式空气过滤器、排气消音器等配套装置。动力室外部的左侧设有蓄电池柜。车体下方三台转向架之间吊挂着燃油箱、总风缸、辅助硅整流器。
柴油机.早期生产的19台DD51型柴油机车装载两台DML61S型柴油机，这是一种四冲程、12气缸、废气涡轮增压、无中间冷却的水冷式V型高速柴油机，平均有效压力为每平