На тепловозе ТЭ2 применен вертикальный 6-ти цилиндровый 4-х тактный двигатель высокого сжатия Д50 с непосредственным впрыском и самовоспламенением топлива и газотурбинным наддувом. Двигатель Д50 может быть условно разделен на следующие основные узлы и группы: Остов двигателя, к которому могут быть отнесены:рама двигателя, цилиндровый блок с втулками и крышками, коренные и прочие неподвижные подшипники. Движущий механизм, состоящий из коленчатого вала, шатунов с подшипниками и поршней с компрессионными и маслосъемными кольцами. Газораспределительный механизм (ГРМ), состоящий из шестерен, распределительного вала и системы рычагов и толкателей. Топливоподающая и регулирующая система, к ней относят топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, регулятор, фильтры и систему топливопроводов. Воздухоподающая система, к которой относят турбокомпрессор, впускной коллектор с патрубками и всасывающую камеру с фильтром. Система смазки, состоящая из масляного насоса, фильтров, контрольных аппаратов, клапанов и трубопроводов. Система охлаждения, состоящая из водяного насоса, системы трубопроводов и контрольных аппаратов. Выпускная система двигателя, состоящая из 2-х выпускных коллекторов с патрубками, газовой турбины и выхлопной трубы.