D13型柴油机车后期型的二轴转向架，轮对轴箱采用导框式定位装置和螺旋弹簧式轴箱弹簧，基础制动装置为双侧闸瓦制动。机车装用一台三菱重工业横滨造船所制造的L12V 18/21型柴油机，由西德的曼恩集团转让技术及授权生产。这是一种四冲程、12气缸、水冷式的V型高速柴油机，气缸直径为180毫米，活塞行程为210毫米，持续功率为1100马力（820千瓦），额定转速为每分钟1500转。柴油机直接驱动一台由富士电机和福伊特合作制造的LT306r型液力传动装置，这也是日本柴油机车首次采用西德的福伊特型多循环圆液力传动装