用球形预燃室式燃烧室，并改良了进排气门和气缸盖的设计，以减少柴油机进气和排气的阻力；燃油喷射泵也从传统的圆弧凸轮改为切线凸轮，从而提高每单位时间的燃油喷射量；另外还更换了更大增压比的涡轮增压器，改良了涡轮转子的设计使其能够承受高速旋转；还增设了柴油机排气消音器。考虑到柴油机功率提高后发热量增大，因而亦提高了机车散热系统的冷却能力，例如采用了全新的小型化铝制散热器；又借鉴德国联邦铁路的V100、V200型柴油机车，以油一水热交换器替代传热系数较低的油一空气散热器，这也是日本柴油机车首次采用该方式来冷却柴油机机