Рассматривая 4 июля 1929 г. программу тепловозостроения на 1928—1929 гг. и корректируя ее. Коллегия Н КПС отметила целесообразность и возможность организации опытов по применению тепловозов в широком масштабе путем перевода определенного участка сети полностью на тепловозную тягу в целях получения сравнимых данных работы тепловозов и паровозов.

В связи с этим Тепловозная комиссия произвела сравнительные расчеты по определению стоимости постройки и эксплуатации Туркестано-Сибирской ж. д. при тепловозной и паровозной тяге. Расчеты показали, что экономия по дороге от введения тепловозной тяги будет 20 млн. руб. в год. Оказалось необходимым иметь ко времени открытия движения на этой дороге, т. е. до 1931 г., 112 тепловозов типа 2-5-1 серии Э*л с поставкой их в 1931 г. 20 шт. и в последующие годы по 45 шт. в год. Постройку таких тепловозов намечалось организовать на Коломенском заводе.

Однако, Научно-технический комитет (НТК) НКПС не утвердил соображений Тепловозной комиссии и не согласился на постройку Туркестано-Сибирской ж. д. под тепловозную тягу без предварительной опытной эксплуатации. Было признано необходимым оборудовать под тепловозную тягу прежде всего одну из линий, для которой требуется не более 15—20 тепловозов.

Благодаря успешному выполнению плана индустриализации страны за годы первой пятилетки значительно возрос грузооборот железных дорог СССР, превысив уже в 1930 г. уровень 1913 г. на 80%. Однако несмотря на несомненные успехи в работе железнодорожного транспорта, материально-техническая база его тормозила развертывание социалистического строительства. В связи с этим июньский (1931 г.) Пленум ЦК ВКП(б) поставил задачу реконструкции железнодорожного транспорта путем электрификации железных дорог, введения мощного подвижного состава, реконструкции верхнего строения пути и т. д. Пленум признал необходимым введение на безводных линиях тепловозов.

Намечалось перевести на тепловозную тягу участки Сталинград—Тихорецкая, Сальск -Батайск, Красноводск—Чарджоу.
Важным этапом в развитии тепловозной тяги явился перевод тепловозов в 1931 г. из опытио-эксплуатационной базы на нормальную эксплуатацию на Ашхабадской ж. д.

Для этой дороги, проложенной в безводной пустыне, наиболее подходящим локомотивом был тепловоз. К тому же паровозы на ней использовали жидкое топливо. В первые годы эксплуатации тепловозов возникли большие трудности, небыли подготовлены кадры для обслуживания новых локомотивов, что сказалось на их пробегах; отсутствовала ремонтная база. Паровозоремонтный завод в Ташкенте, который должен был производить заводский ремонт тепловозов, не мог освоить ремонта дизелей и электрооборудования. Кроме того, тепловозы имели ряд конструктивных недостатков.

В 1935 —1938 гг. в Ашхабаде были построены специальные тепловозные мастерские, хорошо оснащенные техническим оборудованием. В них удалось организовать не только все виды ремонта тепловозов, но также изготовление запасных частей. К этому же времени было подготовлено значительное количество тепловозников. В результате работа тепловозов, начиная с 1938 г., резко улучшилась.

Средний пробег тепловоза рабочего парка за год составлял 65 ООО км. Тепловоз ВМ, поступивший в эксплуатацию в 1937 г., в среднем в год делал 87 ООО км. Расход условного топлива тепловозами был равен 58—60 кг на 10 тыс. км, что в 3,5—4 раза меньше, чем расходовали работавшие в тех же условиях паровозы СОк.

Эксплуатационные расходы на содержание тепловозов, отнесенные к измеритечю Ю'1 ткм брутто, оказались на 33,7% ниже, чем на содержание паровозов.

Представляют интерес данные о расходе воды. Паровозы серии СОк в условиях Ашхабадской ж. д. расходовали 176 л воды на 104 ткм брутто, а тепловозы только 7 л, т. е. в 25 раз меньше.

Эксплуатационная гибкость тепловозов — быстрая готовность к работе, простота управления надежное использование мощности на затяжных подъемах, лучшие условия работы поездных бригад— полностью подтвердилась эксплуатацией.