Интересной попыткой устранить недостатки тепловоза Эмх3 и создать более надежный в эксплуатации тепловоз с механической передачей был проект пассажирского тепловоза (рис. 52), разработанный Н. А. Добровольским, В. Н Тихомировым и др. Тепловоз намечался со следующей характеристикой:

Коробка передач — четырехвальная (рис. 53). Три вала могут быть вынуты вверх, а нижний — отбойный — вниз. Венцы зубчатых колес 5 и 12 пружинами связаны с отбойным валом. Всего в коробке 2 конических и 10 цилиндрических колес.

Муфты всех четырех ступеней расположены снаружи рамы тепловоза.

Так же, как на тепловозе Эмх3, они состоят из пакетов пластин, которые в рабочем состоянии сжимаются под давлением масла и заклинивают на валу соответствующие зубчатые колеса. Необходимое для замыкания муфт давление создается специальным масляным насосом, а управление включением муфт производится краном, находящимся на посту машиниста.
Этот проект тепловоза с более совершенной передаче, чем тепловоз3, не был реализован.

Маневровые тепловозы. В 1931 г. на опытную тепловозную базу НКПС поступили два маневровых тепловоза с механической передачей мощностью 300 л. с., построенные на заводе Круппа в Германии по заказу Советского правительства. Дизель, установленный вдоль оси тепловоза, через муфту и коническую зубчатую передачу 2, служащую также для реверсирования, приводит во вращение главный приводной вал расположенный поперек продольной оси тепловоза. Конические зубчатые колеса могут заклиниваться на валу при помощи муфт, состоящих из пакета пластин, сжимаемых под давлением масла, которое подводится, в зависимости от потребности, к той или иной муфте с торца вала. Таким образом, реверсирование на этом тепловозе отличается от реверсирования тепловоза Эмх3, где реверсируется дизель.

Мощность дизеля, воспринятая главным приводным валом, при включении ступени передается далее зубчатым колесом, сидящим на шпонке, и на вал, на концах которого вне коробки скоростей расположены муфты 8 л 20 I и II ступеней. С колоколом муфты I ступени посредством болтов связано зубчатое колесо. При выключенной муфте колесо с колоколом свободно вращается на валу. Зубчатые колеса посажены на вал на шпонках и передают мощность дизеля паре колес , находящимся на валу, и далее через зубчатое колесо зубчатому колесу, сидящему на отбойном валу.
При включении остальных муфт ступеней мощность дизеля передается для II ступени через зубчатые колеса, для III и IV ступеней через муфты. Ступени включаются при помощи фрикционных муфт с пневматическим приводом.

В отличие от тепловоза Эмх3 на тепловозах Ьмх дизель соединен с коробкой передач через постоянно включенную электрическую рессорную муфту и трогание поезда с места происходит за счет проскальзывания муфты I ступени. Благодаря пневматическим муфтам проскальзывание происходит и при переходе с одной ступени на другую, что обеспечивает плавность переключения и устраняет падение силы тяги до нуля, которое имело место на тепловозе.

Воздух давлением 8 ат для переключения муфт поступает от одноступенчатого компрессора, питающего воздухом также и тормоза.
На этом тепловозе был установлен четырехтактный бескомпрессорный дизель завода «МАН» (Германия). Пуск дизеля производился при помощи специального электродвигателя — стартера.