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。