Тепловоз Щэл1 имеет электрическую передачу. На главной раме тепловоза (рис. 14) установлен десятицилиндровый дизель 1 завода Виккерс, четырехтактный с насосным распиливанием топлива (бескомпрессорный), вращающий через полуэластичные муфты 2 два генератора 4 постоянного тока с независимым возбуждением, расположенных по концам главного вала дизеля. С генераторами непосредственно связаны возбудители 6у в цепи которых установлены контроллеры 9 управления тепловозом.

От главного вала дизеля при помощи ременной передачи приводятся в движение четыре вентилятора холодильника , расположенные на крыше тепловоза. На главной раме находятся также аккумуляторная батарея, водяные баки, топливные баки и баки для смазкн, центробежный насос для прокачки воды, мотор-компрессор тормоза и котел отопления. В передней и задней части кузова расположены посты машиниста с необходимыми приборами управления и пневматическими приводами реверсора. Кузов тепловоза опирается на три тележки, соединенные жесткими сцепками.

Две крайние четырехосные тележки имеют по бегунку и по три движущих оси, средняя — четыре движущих оси. Движущие оси через зубчатую передачу связаны с 10 тяговыми электродвигателями, питаемыми током от генераторов. Тройное подвешивание кузова и тележечная система обеспечили очень спокойный ход и хорошее вписывание тепловоза в кривые.

В средней части кузова тепловоза на стенке находится распределительная доска, на которой сосредоточено управление генератор рами, пуском дизеля и пр. Пуск дизеля электрический с помощью одного из генераторов, который работает в это время в режиме электродвигателя, получая питание от аккумуляторной батареи. Генераторы десятиполюсные с дополнительными полюсами и с принудительной вентиляцией, строившиеся заводом «Вольта» для наших подводных лодок. Вентиляторы приводятся во вращение электродвигателями мощностью по 3 кет, получающими энергию нормально от возбудителя, а на стоянке — от аккумуляторной батареи. Воздух засасывается вентилятором из кузова, омывает поверхность якоря, катушек и коллектора, после чего выбрасывается в окно, расположенное в кожухе генератора снизу. Благодаря принудительной вентиляции генераторы получились сравнительно легкими. Вес каждого генератора — 8,3 т, а вес муфты — около 1 т.

Генераторы могут соединяться последовательно и параллельно. Параллельное соединение дает ток 3 ООО а (общий) при напряжении 250 в, что соответствует максимальной силе тяги на затяжных подъемах. Последовательное соединение дает ток 1 500 а при 500 в, что соответствует максимальной скорости тепловоза. Эта система, имевшая свои положительные теоретические достоинства, на практике оказалась неудобной. Так как при переключении с параллельного на последовательное соединение и обратно сила тяги падает до нуля, вследствие чего могут получаться толчки в составе и даже разрывы последнего. Кроме того, применение двух генераторов вызвало увеличение длины тепловоза, усложнило уход и ремонт.

Примененный на тепловозе электрический пуск дизеля чрезвычайно прост и удобен н в настоящее время нашел широкое распространение на тепловозах. Однако аккумуляторная батарея получилась чрезвычайно тяжелой (7 т при дизеле мощностью ООО л. с.), требовала внимательного ухода и была недостаточно надежна в работе.

В системе охлаждения применена всасывающая вентиляция и частично используется встречный поток воздуха при движении тепловоза.
16 января 1925 г. тепловоз Я.М. Гаккеля прибыл в Москву одновременно с тепловозом К> 001, построенным в Германии по проекту и под руководством советских инженеров. Тепловозы после осмотра их правительственной комиссией совершили несколько поездок с поездами до станции Крюково и обратно.

В результате опытной эксплуатации тепловоза Щал 1 на тепловозе были выявлены крупные недостатки как конструктивного, так и производственного характера, без устранения которых последующую эксплуатацию нельзя было считать целесообразной.