Электровозная модификация «ЭС4К», названная «Дончаком» выпускалась на Новочеркасском электровозостроительном заводе, в последующем вошедшем в Закрытое Акционерное Общество «Трансмаш холдинга». Аббревиатура модификации указывает, что «С» - это секция. Цифра «4» информирует, что это четвёртая модель, а литер «К» то, что в оборудовании данного электровоза установлены для тяги электрические двигатели коллекторного типа. Машина относится к грузопассажирским магистральным локомотивам, в качестве питания используется постоянный ток с напряжением три тысячи вольт.
Каждая секция оснащалась четырьмя осями. Суммарная мощность четырёх коллекторных тяговых электрических двигателей составила три тысячи киловатт. На этой модели допустим максимальный скоростной режим до ста двадцати километров в час. Данная электровозная серия «2ЭС4К» выпускалась и в двухсекционном варианте. В этом случае машина имела восемь осей.
Изначально данный локомотив был запланирован на замену уже устаревшей техники серий «ВЛ11» и «ВЛ10». В первую очередь заменяли те машины, которые работали на маршруте с максимальным количеством пассажирского и грузового потока – это на Северокавказской железной дороге из Адлера в сторону Белореченска и из Адлера в сторону Горячего ключа.
Конструктивная особенность локомотива «2ЭС4К» заключалась в том, что были две головные секции, а между ними промежуточная секция. Панели управления располагались в головных секциях, а промежуточная секция такой панелью не располагала. Все три секции компоновались своим комплектом агрегатов. Такая оснащённость позволяла работать, как двумя электровозами, так и машиной трехсекционного варианта.
Выбор подобной электрической схемы создавал возможность работы всего оборудования в стабильном режиме, обеспечивая необходимую тягу, электродинамическое торможение, не выходя за рамки определённого метража выбега и обеспечивая безопасную стоянку. Тяговый режим данного локомотива позволял электрической схеме равномерно распределить нагрузку на тяговые электрические двигатели с помощью последовательного и независимого возбуждения. Применяя рекуперативный и реостатный режим торможения, в этом случае и возникает потребность в независимом возбуждении, Статический преобразователь обеспечивал питание. Скоростная регулировка производила по ступенчатому варианту, при этом, использовались три группировки тяговых силовых агрегатов. Соединение может производится, как в последовательном, так и в последовательно-параллельном или в параллельном варианте соединения.
Локомотивную механическую часть унифицировали, используя оборудование последующего магистрального грузового электровоза, работавшем на переменном токе, серии «2ЭС5К», названного «Ермаком». К ходовой, электровозной части не было каких-либо серьёзных претензий, ибо она отвечала в полной мере всем имеющимся на то время потребностям и требованиям.
Силовые передачи при тормозном или тяговом режиме передавались от телег к кузовной части с помощью цельных наклонных тяг. Кузовная часть и тележки имеют между собой связь, как в поперечном, так в вертикальном направлении, используя, при этом, демпфирующие и упругие элементы. На первой ступени подвешивание производится винтовыми пружинами, на второй ступени используются пружины «Флексикойл».
Электровозная конструкция предусматривает применение трёхфазных асинхронных электрических двигателей, которые обеспечат запуск вентиляционных приводов, тем самым охлаждая тяговые двигатели и компрессоры. Статистический преобразователь обеспечивает питание. Схема предусматривает вариант регулировки работающих вентиляторов, обеспечив нужную производительность, включая охлаждение в случае необходимости, когда тяговые двигатели уже нагрелись до определённой температуры.
Параметры высоты локомотива равны значению пять тысяч пятьдесят миллиметров. Используемое напряжение для управленческой цепи – это сто десять вольт.
После приостановления выпуска таких машин, он был вновь возобновлён в 2008 гуду, поскольку появилась потребность в этих машинах.
