Разгон локомотива осуществляется питанием его машин сжатым воздухом со сжиганием в нём топлива, а скорость движения изменяется регулированием давления в цилиндрах в конце сжатия посредством выпуска воздуха в процессе сжатия (декомпрессии), а также регулированием продолжительности сгорания топлива в цилиндрах. При этом воздух, поступающий в цилиндр в период всасывания, обратно выталкивается из него не полностью.
Ввиду того, что воздух, подаваемый дополнительной установкой, в ресивере и при переходе из него в цилиндр будет охлаждаться, возникает необходимость либо в подогреве рабочего воздуха, либо в постановке запальных устройств в цилиндре.
В 1922 г. М. И. Пригоровский взял патент на изобретённую им систему тягового двигателя внутреннего сгорания для тепловоза. В новом двигателе, в отличие от обычных дизелей, процессы наполнения, расширения, выпуска и сжатия протекают подобно тому, как они осуществляются в паровой машине паровоза. Сжатие и наполнение регулируется кулисно-золотниковым или кулачково-клапанным распределительным механизмом.
Тепловоз Пригоровского. Чертёж к патенту №5353, заявленному 19 сентября 1925 г. с присоединением заявки от 2 марта 1926 г.
На одном конце рамы 1 (со скатами 1a) установлен главный двигатель 2 внутреннего сгорания, цилиндры которого устанавливаются на места паровозных цилиндров; поршень 3 охлаждается через сквозной шток, который соединяется с крейцкопфом и передаёт усилия шатунно-кривошипному механизму двигателя тепловоза и его скатам. Золотниковая коробка З распределителя пускового распрыскивающего воздуха установлена над цилиндром. Золотник выполняет две функции: при трогании и разгоне в качестве распределителя сжатого пускового воздуха и распределителя воздуха при работе на нефти (шток этого золотника приводит в движение нефтенасосы). Кулиса 5 даёт реверс тепловозу и управляет распределительным золотником. Балансир 7 приводит в движение продувочно-выхлопной золотник 6, установленный позади пускового золотника 4 (на нём установлен байпас 10). По концам цилиндра имеются пусковые клапаны 8 и форсунки 9. На другом конце тепловозной рамы размещены: цилиндры продувочно-зарядного насоса 11, которые являются вместе с тем большим цилиндром машины последовательного расширения (компаунд); поршни 12, связанные посредством штока 13, крейцкопфа 14, шатуна 15, со скатами 1а; распределительный золотник 16 установлен над цилиндром 11; кулиса 17 со своим механизмом управляет золотником 16; 18 – резервуар пускового воздуха; 19 – резервуар распрыскивающего воздуха; 20 –