Прежде всего воздухом из запасного резервуара или паром от котла 7 запускается вхолостую двигатель первой группы. Затем тепловоз приводится в движение цилиндрами 10, в которых работает смесь сжатого воздуха и пара. Как только скорость достигнет 10—15 км/ч, соответствующие клапаны перекрываются и смесь сжатого воздуха и пара под давлением 5- -8 ат поступает в цилиндры двигателя. Здесь смесь сжимается до 40 ат, после чего подается топливо под давлением 80—200 ат топливными насосами. Отработавшие газы поступают в котел 8 и, проходя по дымогарным трубам, отдают тепло воде. Паром этого котла можно в любое время привести в движение двигатели первой группы, его добавляют к сжатому воздуху при работе тепловоза на маневрах и при трогании с места, чтобы температура воздуха конце расширения не была ниже нуля.

Цилиндры двигателя низкого давления увеличивают мощность двигателя непосредственного действия почти вдвое, в результате вес его на 1 л. с. уменьшается, что и является оригинальной особенностью тепловоза системы Ядова.

И. Ф. Ядов считал, что его тепловоз будет иметь коэффициент полезного действия около 35% и сможет перемещать поезда с высокой скоростью, стоимость тепловоза благодаря меньшему весу, приходящемуся на 1 л. с., ие превысит стоимости паровоза.

Ввиду сложности проекта и наличия ряда узлов, требовавших большого предварительного изучения, проект Ядова не был принят.
Проект тепловоза Сидорова (1924—1925 гг.). При создании проекта Г. С. Сидоров считал, что от тепловозного дизеля требуется нормальная работа на площадке, форсированная на подъеме и минимальная на уклоне. Поэтому какая-либо передача между валом дизеля и движущими колесами необходима только при трогаиии с места и при работе на подъеме; при работе же на площадке и уклоне вал дизеля может быть так или иначе сцеплен с движущими осями. Исходя из этих положений, Г. С. Сидоров предложил конструкцию передачи, которая при трогании с места и работе на подъемах позволяет отключать дизель от движущих осей, а при работе на площадках и уклонах сцеплять дизель с движущими осями посредством кулачковой муфты.

Двухтактный дизель двойного действия с четырьмя цилиндрами расположен наклонно в передней части тепловоза. Внутри рамы установлены два цилиндра, поршни которых имеют общие скалки с поршнями внутренних цилиндров, снаружи рам под будкой машиниста— два цилиндра. Общие крейцкопфы внутренних цилиндров через шатуны вращают отбойиый вал, который особыми кулачковыми муфтами соединяется с наружными шайбами, связанными с пальцами движущих осей. Цилиндры связаны с движущими осями дышлами.