国鉄キハ66系気動車
走行機関であるDML30HSHは整備性と燃費が悪く、加えて老朽化したこともあり、1993年(平成5年)から新潟鐵工所製DMF13HZA(420 PS / 2,000 rpm)に換装された。
従来の180°V型12気筒に対し新エンジンは現代的な設計の直噴式横形直列6気筒で、整備性や信頼性の向上と同時に大幅な軽量化と省燃費・低騒音化を実現した。直噴エンジンへの換装による発生熱量の減少に伴いラジエーターは小型化されて床下搭載となり、DML30HSH搭載時代の末期には老朽化に伴う冷却水の流量不足でトラブルの原因となっていた屋根上の静油圧駆動ファンとラジエーター、流量改善のために追加された電動式ウォーターポンプは全て撤去された。
変速機も新潟コンバータ製変速1段直結2段自動切替式液体変速機であるDW14Hに交換された。高効率の新形変速機への交換でエンジン性能を有効に引き出すことが可能になり、スペック上のエンジン定格出力はやや低下したものの、走行性能はむしろ以前よりも向上した。
本工事は2001年(平成13年)までに全車への施工が完了し、同時にサービス電源用の発電セットも換装された。
液体変速機は、キハ181系等に使われていた自動式のDW4を手動の摩擦クラッチ仕様に変更したDW9を搭載する。大出力対応ではあるが、当時の技術的限界故に変速1段・直結1段の3要素型であり、トルクコンバーターのストールトルク比も小さく、高回転を強いる設定のため、伝達効率は良くない。
DW4・DW9・DW10(キハ40系で採用)の新形大出力機関用変速機は、ベースのDW4が架装空間に余裕のない2軸駆動台車用であったことからいずれも変速機側に逆転機を内装しており、台車には小型化された減速機のみが装架される。