从3075号车开始，使用了新转向架，轴距由原来的2350 mm，增大到2500 mm。

对柴油机全面改进设计。采用脉冲增压等新技术。

改进液力传动系统，采用新的结构设计和先进的液力变矩器。

1973年，对12V240/260ZJ型柴油机全面改进设计。采用脉冲增压、钢顶铝裙活塞、进气稳压箱等先进技术，以及加大自由端重联介轮直径，重点解决齿轮轴定位和连接结构等一系列技术问题。提高了柴油机技术性能指标和可靠性。于1994年9月通过部级鉴定。

液力传动系统改进设计，采用了具有世界先进水平的液力变矩器和新型的结构设计。经运用实践考核，北京型机车液力传动箱首先做到一个大修期不拆检。北京型 3142号机车牵引热工性能试验表明，机车轮周效率达31.32%。

为提高机车的可靠性，在12V240/ 2幻U型柴油机上采用铸焊结合结构的B型机体，机车相关部位也作了改进，并于 1997年10月通过了中车公司组织的技术鉴定。

车辆建造 北京二七机车厂

车辆编号 普通型:3001-3346

重联型:2001A/B-2012A/B

口岸型:1001-1012(标准轨距)1101-1104(宽轨轨距)

型号 BJ

建造年份 1970年-1991年

总产量 346台(普通型)

24台(12组)(重联型)

18台(口岸型)

UIC轴式 B-B

轨距 1,435 mm

1,520mm

轮径 1,050 mm

通过最小曲线半径 125 m

机车长度 15,045 mm

机车宽度 3,285 mm

机车高度 4,512 mm

轴重 23 t

机车总重量 92 t

燃料缸容量 5,500 L

水缸容量 1,200 kg

引擎转速(RPM) 1100 rpm

引擎型号 12V240ZJA (标定功率1,990 kW)

汽缸数量 12

缸径×冲程 缸径240 mm × 活塞行程260 mm

传动 液力传动

最高速度 120 km/h

持续速度 24.2 km/h

输出功率 机车标称功率1,500 kW

柴油机装车功率1,990 kW

牵引力 227 kN (最大)

163 kN (持续)

别称 小北京(普通型)、大北京(重联型)、蓝精灵

液力传动系统 北京型机车的传动系统，主要包括液力传动箱、车轴齿轮箱、辅助传动装置、万向轴及弹性联轴节等。EQ2027A型液力传动箱与12V240ZJ型柴油机配套使用。传动箱位于机车冷却室下方，并通过4个弹性支座固定在机车车架上。其功率由一端输入，两端输出。输入法兰经万向轴和弹性联轴节与柴油机曲轴相连，面向传动箱的输入端看，输入轴为逆时针旋转;其两端的输出法兰经万向轴与车轴齿轮箱的输入轴相连。

机车走行部: 北京型机车走行部为两台无导框、外牵引杆式二轴转向架。

机车辅助系统: 机车辅助系统包括燃油系统、机油系统、传动油系统、冷却水系统、进排气系统、空气制动系统及电气系统。燃油系统由两部分组成，一部分是柴油机内部的燃油系统，主要由燃油精滤器、喷油泵、喷油器、限压阀及管路组成;二部分是柴油机以外的装在机车上的燃油系统，主要由燃油箱、粗滤器、燃油泵组、燃油预热器及燃油管路组成。两部分以燃油精滤器为联接枢纽，共同完成向柴油机燃烧室的供油工作。柴油机机油系统由两部分组成:1、主润滑油路主要由润滑机油泵、机油离心精滤器、机油精滤器、主油道、分油器、限压阀、增压器机油滤清器及机油管路等组成; 2、活塞冷却油路主要由活塞冷却油泵、活塞冷却油道、冷却喷嘴、分油器及冷却油管路等组成。机车机油系统主要由辅助机油泵、机油热交换器、机油滤清主机油管路等组成。传动油系统由两部分组成:1、液力传动箱内部的传动油系统，包括变矩器工作油路、冷却润滑油路;2、机车上的传动油系统，包括传动油热交换器和传动油管路。机车冷却系统为封闭式循环系统。按工作性质不同，整个水系统由3个回路组成:高温水回路、低温水回路及预热采暖回路。

机车辅助传动装置: 机车辅助传动装置，即冷却风扇传动装置，由风扇偶合器、万向轴、控制系统及管路等部分组成。驱动高温回路冷却风扇的是高温风扇偶合器，驱动低温回路冷却风扇的是低温风扇偶合器。两个风扇偶合器均装于冷却室散热器的V形夹角内。高低温风扇偶合器的构造基本相同，只是因为动力输人方向不同，箱体构造略有差异。

北京型6001号车

另外，二七机车厂曾于1969年9月试制了一台北京型6001号八轴货运用6000马力液力传动内燃机车，装有两台柴油机，轴式D-D。该车仅此一台未批量生产,不久便拆解改造成两台"小北京"。

北京型内燃机车的车头有"天安门"标识以及"北京"字样，天安门是北京作为中国首都最著名的标志性建筑。北京型机车原涂装为绿色车身带黄色带，后来改为天蓝色车身带白色带的涂装。

中国的铁路爱好者将单节的北京型机车昵称为"小北京"，双节重联的北京型机车则被昵称为"大北京"。