Lokomotywa SU46 (typ 303D) została opracowana w 1972 roku jako rozwinięcie konstrukcyjne serii SP45 (typ 301Db). Szczególnym założeniem projektu było stworzenie dwukabinowej, uniwersalnej lokomotywy spalinowej z nowoczesnym systemem ogrzewania wagonów i przystosowanej do prowadzenia ciężkich pociągów pasażerskich i towarowych na liniach niezelektryfikowanych. Jednym z głównych wyróżników serii SU46 było zastosowanie elektrycznego ogrzewania wagonów o napięciu 3 kV – po raz pierwszy w lokomotywach PKP. Dotąd wykorzystywano ogrzewanie parowe lub elektryczne o napięciu 500 V. Nowy system oparto na 9-fazowej prądnicy prądu przemiennego typu LCPa-400 o mocy 440 kW, współpracującej z układem prostownikowym.

W konstrukcji lokomotywy zastosowano uproszczoną budowę pudła oraz wzmocnione, bardziej wydajne silniki trakcyjne LSm-493, których zastosowanie wynikało z dodatkowego obciążenia energetycznego związanego z nowym systemem ogrzewania. Sprężarka główna napędzana była elektrycznie, a zastosowane wózki poddano konstrukcyjnej modyfikacji w porównaniu do tych znanych z SP45.

Jednostką napędową SU46 był wysokoprężny, czterosuwowy silnik spalinowy W2112SSF, będący zmodyfikowaną wersją kolejowego silnika FIAT 2112SSF. Wariant zastosowany w SU46 osiągał moc 2250 KM (1654 kW), wobec 1700 KM (1250 kW) w wersji włoskiej. Silnik sprzężono z prądnicą główną GP846 B1 o napięciu znamionowym 725 V, prądzie 2000 A i mocy ciągłej 1450 kW.

Ze względu na wymagania technologiczne silnika – przede wszystkim konieczność osiągnięcia temperatury +40 °C przed rozruchem – lokomotywę wyposażono w specjalny podgrzewacz wody zasilany olejem napędowym. Urządzenie to umożliwiało wstępne nagrzanie kadłuba silnika, oleju oraz chłodnicy powietrza doładowującego, co zapewniało niezawodny rozruch nawet w warunkach zimowych.

Produkcję serii SU46 prowadzono w zakładach H. Cegielski – Poznań w latach 1974–1977, w ramach której powstały 52 egzemplarze. W 1977 roku, na skutek decyzji odgórnych, produkcję wstrzymano, aby zakłady mogły skoncentrować się na pilnych dostawach lokomotyw serii ET41.

Po ośmiu latach przerwy, w 1985 roku, HCP dostarczyło jeszcze dwa dodatkowe egzemplarze: SU46-053 i SU46-054, która prezentowana jest w zbiorach Muzeum Parowozownia Jarocin. Były to pojazdy zmodernizowane, uwzględniające doświadczenia eksploatacyjne zdobyte podczas użytkowania wcześniejszych egzemplarzy. W tych lokomotywach zastosowano nową prądnicę LCPb-400 o zwiększonej mocy 495 kW oraz nowy regulator wzbudnicy TUPEX-1. Zmieniono również sposób zasysania powietrza do wentylatorów silników trakcyjnych – zamiast z wnętrza przedziałów, powietrze pobierano z zewnątrz, przez żaluzje z pionowym układem lameli. Przekonstruowano także wózki oraz zmieniono system sterowania hamulcem postojowym, wprowadzając siłowniki hydrauliczne. W kabinach maszynisty zamontowano mniejsze okna boczne.

Dzięki swojej uniwersalnej charakterystyce trakcyjnej, SU46 była wykorzystywana nie tylko w ruchu pasażerskim, lecz także towarowym. Niestety często odstawiane z powodu awarii silników, wymagających rzetelnego wykonywanie czynności obsługowych i utrzymaniowych. Naprawy główne były kosztowne i czasochłonne. W późniejszych latach brak dostępnych części do silników W2112SSF (produkowanych w HCP na licencji FIAT-a) doprowadził do sytuacji, gdzie niesprawna jednostka napędowa oznaczała często koniec eksploatacji danej lokomotywy. Z 54 wyprodukowanych egzemplarzy do dziś zachowało się 6.

Lokomotywa SU46-054 rozpoczęła służbę w PKP 23 listopada 1986 roku w MD Słupsk. Kolejne przydziały:

– od 18.09.1989 r. w MD Nysa,

– od 01.09.1991 r. MD Kamieniec Ząbkowicki,

– od 01.07.1997 r. w MT Wrocław Zachód,

– od 01.04.1999 r. w MZ Wrocław Zachód,

– od 01.08.1999 r. w MZ Wrocław,

– od 01.09.1999 r. w PKP Zakładzie Taboru we Wrocławiu,

– od 01.10.2001 r. w PKP CARGO S.A. Zakład Taboru we Wrocławiu,

– od 01.01.2009 r. w PKP CARGO S.A. Dolnośląski Zakład Spółki we Wrocławiu,

– od 03.01.2014 r. w PKP CARGO S.A. Wschodni Zakład Spółki w Lublinie (delegacja),

– od 12.02.2014 r. w PKP CARGO S.A. Wschodni Zakład Spółki w Lublinie,

– od 23.10.2015 r. w PKP CARGO S.A. Północny Zakład Spółki w Gdyni,

– od 20.11.2015 r. w PKP CARGO S.A. Zachodni Zakład Spółki w Poznaniu (delegacja),

– od 04.01.2016 r. w PKP CARGO S.A. Zachodni Zakład Spółki w Poznaniu.

Dnia 17.11.2016 roku zakończono eksploatację pojazdu z przebiegiem całkowitym wynoszącym 1 964 959 km.

We wrześniu 2018 roku w Węglińcu jej silnik spalinowy został przełożony do zdefektowanej lokomotywy SU46-047, a w zamian zamontowano uszkodzoną jednostkę napędową.

W dniu 31 maja 2021 roku lokomotywa trafiła do Leszna z przeznaczeniem na cele muzealne. Ze względu na likwidację gniazda napraw taboru w Lesznie, 27 listopada 2024 roku została przetransportowana do Szczecinka.

W 2025 roku TKW podpisało z PKP CARGO S.A. umowę, na mocy której przyjęło pojazd w opiekę. Dnia 26.08.2025 roku dzięki pomocy firmy JAXAN /T&C lokomotywa została przetransportowana do Muzeum Parowozownia Jarocin.