645F3B型柴油机，气缸直径为230毫米，活塞行程为254毫米，当转速为每分钟950转时的标定功率为3800马力，装车运用功率为3500马力。该型柴油机是在以往使用的645E型柴油机基础上强化而成，主要特点包括采用增加强度的曲轴和曲轴箱、装用了新型涡轮增压器、经过处理的气缸套、气缸盖至机体采用整体侧板夹紧等。传动系统采用交—直流电传动，柴油机直接驱动一台AR16型交流发电机，发出的交流电通过大功率硅整流装置转换为直流电，然后供给六台D87型直流牵引电动机。AR16型牵引发电机采用硅橡胶绝缘的分离式定子