На тепловозах ТГМ4, а также на тепловозах ТГМ4А и ТГМ14 устанавливают дизель типа Д211 ( обозначение по ГОСТу - 6ЧН 21/21) марки 211Д-2 или 211Д-3, эти дизеля имеют некоторые отличия, но информацию приведенную в этом разделе можно обобщить для обоих дизелей.

В названии двигателя 6ЧН 21/21:

6 - общее число цилиндров;
Ч - четырехтактный;
Н - с наддувом;
21 - диаметр цилиндра 210 мм;
21 - ход поршня 210 мм.

Характеристика двигателя:

Порядок работы цилиндров --- 1-5-3-6-2-4;
Степень сжатиЯ --- 13,5+0,5;
Объем цилиндров, общий --- 43,6 дм3;
Направление вращение коленвала --- левое;
Полная мощность двигателя --- 552 кВт или 750 л.с.;
Номинальные обороты коленчатого вала при полной мощности --- 1400 об/мин;
Частота вращения коленвала на холостом ходу при минимальных оборотах --- 600 об/мин;
Система запуска --- электростартером ЭС-2;
Управление частотой вращения коленвала --- дистанционное посредством восьмипозиционного привода;

Фазы газораспределения:

Впускные клапана-открытие ------------------ 71+5 угла поворота кривошипа до ВМТ;
Впускные клапана-закрытие ------------------ 38+5 угла поворота кривошипа после НМТ;
Выпускные клапана-открытие ---------------- 62+5 угла поворота кривошипа до НМТ;
Выпускные клапана-закрытие ---------------- 61+5 угла поворота кривошипа после ВМТ.

Габаритные размеры, мм:

Длина --------------- 2750;
Ширина ------------ 1130;
Высота ------------ 1910.

Ресурсы работы:

Ресурс непрерывной работы --- 700 часов;
Ресурс до переборки ---- 14000 часов;
Ресурс до капитального ремонта --- 40000 часов;
Наработка до замены масла (при использовании масла М14ВЦ) --- 1500 часов;
Ресурс деталей цилиндро-поршневой группы (поршней, цилиндровых втулок) - 40000 часов.

Данные о массе деталей дизеля:

Двигатель с маховиком, без эксплуатационных материалов --- 4800 кг;
Количество масла в двигателе  ---  160 кг;
Количество воды в двигателе --- 80 кг;
Остов двигателя, в сборе --- 2104 кг;
Втулка цилиндра(гильза) --- 32 кг;
Коленчатый вал, в сборе --- 776 кг;
Блок-картер с коленчатым валом --- 2470 кг;
Поршень, в сборе --- 18 кг;
Шатун, в сборе --- 31 кг;
Крышка цилиндра, в сборе --- 71 кг;
Распределительный вал, в сборе --- 54 кг;
ТНВД --- 75,67 кг;
Регулятор скорости(РЧО) ---  16 кг;
Водяной насос охлаждения дизеля ---13 кг;
Водяной насос охлаждения наддувочного воздуха --- 8 кг;
Главный масляный  --- 22 кг;
Турбокомпрессор --- 75 кг;
Демпфер крутильных колебаний --- 156 кг;
Маховик --- 77 кг;
Стартер --- 65 кг.

Блок-картер

 Блок-картер дизеля состоит из отлитой в целом отливки. Поперечные перегородки подразделяют блок-картер на шесть отсеков. Каждый отсек разделяется горизонтальными перегородками на полости: полость картера, распределительного вала и полость охлаждения втулок цилиндров. В нижней части поперечные перегородки остова двигателя имеют U-образные выточки, в которых располагаются подвески коренных подшипников. В боковых стенках блок-картера находятся люки для монтажа и контролирования шатунов. Люки блок-картера закрываются крышками картерных люков. С каждой стороны в одной из крышек картерных люков установлена горловина для залива масла. Крышки картерных люков блок-картера выполнены с обеих сторон со взрывозащитними клапанами. Клапаны должны выполнять следующую задачу: снижать избыточное давление в картере при возможном возникновении в нем взрывов газа. Взрывозащитний клапан состоит из тарелки, прижимаемой пружиной к рабочей фаске. Пружина упирается в экранирующий колпак, отклоняющий вытекающие газы взрыва. Внутри блок-картера по всей его длине в нижней части полости распределительного вала выполнена масляная магистраль в виде канала из стальной трубы, залитой в блок-картер. От масляной магистрали идут высверленные каналы к подшипникам коленчатого вала, к подшипникам распределительного вала и к осям рокеров.

Распределительный вал дизеля 6ЧН 21/21

Распределительный вал состоит из двух частей: части 1 для привода клапанных механизмов цилиндров 1,2,3 и части 2 - цилиндров 4,5,6. При сборке оба вала центрируются буртом одной из них в другой и соединяются призонными болтами. Гайки болтов шплинтуются. Распределительный вал вращается в семи бронзовых подшипниках. Бурты крайних подшипников служат в качестве опоры против продольного смещения вала. Осевой зазор вала регулируется толщиной компенсационной шайбы, размещающейся между торцом вала и шестерней. Приводная шестерня с внутренними зубьями прикреплена к распределительному валу болтами, которые стопорятся проволокой. На конце вала с насосной стороны двигателя закреплены болтами шестерня для привода распределительного вала и шестерня для привода реле частоты вращения дизеля. Шестерня привода распределительного вала устанавливается по определенному углу оси выпускного кулачка 1-го цилиндра относительно оси, проходящей через отверстия для штифта и правое клеймо на зубе шестерни. Болты крепления шестерен стопорятся проволокой. Между опорными точками распределительного вала размещаются соответственно два кулачка, причем тот из них, который располагается наиболее ближе к концу вала на насосной стороне дизеля, на каждом цилиндровом участки является выпускным кулачком, другие - впускными кулачками. Кулачки для впуска и выпуска размещаются на валу в соответствии с порядком работы цилиндров дизеля и с фазами газораспределения. Правильное геометрическое положение кулачков фаз газораспределения достигается при сборке, когда калибровочные отверстия. обозначенные выбитым клеймом А, совпадают. Опорные шейки вала и кулачки цементируются и закаливаются.

Втулка цилиндра(гильза)

Втулка цилиндра отлита из легированного серого чугуна и вмонтирована в отверстия блок-картера. Между цилиндровой крышкой и втулкой цилиндра есть уплотнение в виде медной прокладки. Нижний пояс втулки цилиндра уплотняется резиновыми кольцами круглого сечения. За исключением первого цилиндра, там между второй и третьей канавками находится обезвоживающий канал.

Поддон

Поддон служит в качестве резервуара для масла. Его конструкция сварная. Верхний край поддона изготовлен как фланец, который крепится к блок-картеру. В поддоне есть 6 перегородок для разделения его на 6 отсеков, сообщаемых между собой. 6 сеток в поддоне предотвращают вспенивание масла при работе дизеля. С переднего торца двигателя поддон закрывается крышкой. Она позволяет провести демонтаж и осмотр главного масляного насоса, а также очистку поддона без его снятия. В боковой стенке предусматриваются два резьбовых штуцера для присоединения датчиков и приемников приборов автоматики. Кроме того, справа стороны к поддону крепится всасывающий патрубок для приема маслопрокачивающего агрегата. Трубопровод для слива масла закрепляется фланцем к днищу поддона.

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения приводит в действие впускные и выпускные клапана. Ось рокеров выполнена из двух частей. Она монтируется в расточке блок-картера. Смазка осуществляется от главной масляной магистрали. Для этой цели ось рокеров пустотелая и снабжена отверстиями. Кроме того имеются отверстия для прохода масла через рокеры и штанги на смазку клапанных механизмов крышек цилиндров. Оба конца оси рокеров с резьбовыми отверстиями для облегчения демонтажа. Для пресечения продольного перемещения ось рокеров фиксируется на обоих концах крышками с уплотнениями.
Для каждого цилиндра предусматривается по два рокера, которые монтируются на втулках с буртами. Общий зазор между рокером и втулкой устанавливается подбором соответствующих шайб, причем достигается, чтобы ролики рокеров всей длинной опирались на кулачки распределительного вала. Ролики опираются на пальцах с плавающими втулками. Пальцы запрессовываются в рокер и фиксируются штифтами от возможного продольного смещения.

 При вращении распределительного вала кулачок перемещается по ролику и передвигает рокер. При этом штанга передает движение на коромысло и через траверсу открываются клапана. Возвратное движение клапанов и всего привода газораспределения осуществляется под воздействием клапанных пружин, которые таким образом воздействуют на весь механизм газораспределения и предотвращают приподнятие роликов рокера с кулачков распредвала. Масло, поступающие в рокер, распределяется по каналам на смазку ролика и через внутреннюю полость штанги на смазку привода клапанного механизма цилиндровой крышки. Необходимые фазы газораспределения устанавливаются совмещением меток на шестерне привода распредвала с меткой на люке передней крышке дизеля, при этом коленчатый вал устанавливается в ВМТ 1 и 6 цилиндров.

Схема расположения шестерен и валов

1.Шестерня на коленвале;
2.Паразитная шестерня;
3.Шестерня привода ТНВД;
4.Ведущая шестерня топливоподкачивающего насоса;
5.Ведомая шестерня топливоподкачивающего насоса;
6.Шестерня привода насоса охлаждения наддувочного воздуха;
7.Шестерня привода распределительного вала;
8.Шестерня привода насоса охлаждения дизеля;
9.Шестерня отбора мощности с насосной стороны;
10.Вал привода реле частоты вращения;
11.Шестерня отбора мощности с маховиковой стороны;
12.Вал-шестерня привода тахометра;
13.Шестерня привода главного масляного насоса;
14.Ведущая шестерня главного масляного насоса.

"Горшок" и глушитель

1."Горшок";
2. Глушитель;
3."Малый" цилиндр глушителя;
4.Завихритель;
5."Малая" дренажная труба;
6."Большая" дренажная труба;
7.Труба эжекторной системы.

Горшок крепится гайками к верхнему фланцу турбокомпрессора. Его можно условно разделить на две части: цилиндрическую и конусную. Обе эти части образуют канавку для сбора жидкость(например, масла и(или) несгоревшего топлива).
К цилиндрической части крепится: Труба("малая" дренажная) для жидкости, которая скапливается в канавке внутри горшка;
Фланец трубы эжекторной системы.
Также на цилиндрической части предусмотрена контрольная пробка. Если ее открутить и потечет жидкость, то это говорит о том, что забита "малая" дренажная труба.
Выхлопные газы, пройдя горшок, попадают в глушитель, причем механическое соединение между этими частями отсутствует.

Глушитель по внешней форме представляет собой огромный цилиндр, крепящийся к одному из элементов крыши. В этом цилиндре размещен завихритель (в народе именуемый тарелкой), имеющий лопасти в нижней части и служащий для завихрения выхлопных газов. при этом жидкие частицы попадают на дно этого цилиндра, а затем сливается через "большую" дренажную трубу. Еще один процесс улавливания жидкости происходит также в верхней части глушителя, в которую вмонтирован небольшой цилиндр с решетками, на которых остается масло. С этих решеток масло по небольшим трубкам стекает в верхнюю часть заверителя, где находится отверстие с трубой, ведущей к горшку, куда и сливается масло.

На переднем торце дизеля расположены:

1.Насос охлаждения дизеля;
2.Насос охлаждения наддувочного воздуха;
3.Топливоподкачивающий нанос;
4.Реле частоты вращения;
5.Редукционный клапан.

 С противоположного торца двигателя имеется:

1.Турбокомпрессор ТК-18;
2.Холодильник наддувочного воздуха;
3.АСУ(аварийное стоп-устройство);
4.Маслоохладитель (на фото выше изображен маслоотделитель цилиндрической формы дизеля 211-Д2).

На левой стороне дизеля установлены:

1. РЧО(Регулятор частоты оборотов);

2. Стоп-устройство(или блок-магнит);

3. ТНВД;

4. Впускной коллектор;

5. Электростартер

Вид справа:

1.Выпускной коллектор;
2.Смотровой лючок;
3.Горловина для залива масла;
4.Щуп.