В результате выполнения большого объема научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на ХПЗ удалось подобрать основные конструктивные параметры нового дизеля и оформить материалы для его изготовления.
К 1 мая 1933 года быстроходный дизель БД-2 был собран и обкатан. Но испытания обнаружили в нем столько дефектов, что о постановке его на танк пока не могло быть и речи. Например, головка двигателя с двумя клапанами не обеспечивала заданной мощности из-за низкого коэффициента наполнения цилиндров. Оказались недостаточно жесткими конструкции картера и коленвала. Дизель имел значительную вибрацию. Картер давал трещины, в его соединениях появлялись течи масла, разрушались подшипники коленчатого вала. В соединении головки блоков с блоком цилиндров пробивались газы, появлялись трещины в опорах кулачкового валика. Недостаточной была и жесткость цилиндров, из-за чего нарушалась их геометрия, а это приводило к нарушению нормальной смазки поршневой группы, разрушались поршневые кольца.
Конструкторы перепутали день и ночь, гоняя дизель на стенде, затем то разбирая его после очередной поломки, то вновь собирая.
Позднее один из конструкторов Н. А. Кучеренко вспоминал:
«Понимая, что военное дело не может стоять на месте, наш заводской коллектив поставил перед собой задачу: заменить бензиновый мотор на мощный малогабаритный быстроходный дизель. Но в практике танкостроения такого дизеля еще не было. И тогда пришло решение – создать его... И двигатель был создан!
Однако он не сразу встал на свое место. Как строптивый конь, новый двигатель доставил немало хлопот. Во время испытаний модернизированной машины то и дело происходили различные поломки. Но конструкторы не отчаивались. Дизель постепенно стал «привыкать» – устойчиво работать на испытательном стенде и в опытном образце».
Основная трудность заключалась в том, что рабочий процесс такого двигателя, тепловой режим и механическая прочность его деталей в условиях повышенных динамических нагрузок были еще мало исследованы. Лишь предполагалось, что давление газов в цилиндрах быстроходного дизеля превысит в 2 – 2,5 раза давление вспышки в обычных карбюраторных двигателях. А как будет?
Для решения возникших проблем требовались экспериментально проверенные данные. Для исследовательских работ на заводе был изготовлен 2-цилиндровый двигатель БД-14 с V-образным расположением цилиндров, с углом развала 45°. Диаметр цилиндров был выбран 140 миллиметров с ходом поршня 165 миллиметров. Такой двигатель при 1700 оборотах в минуту развивал мощность 70 лошадиных сил.
Параллельно началась конструктивная проработка и изыскание материалов для 12-цилиндрового дизеля БД-2 – родоначальника отечественного танкового дизеля.
В результате выполнения большого объема научно-исследовательских работ удалось подобрать основные конструктивные параметры нового дизеля и материалы для изготовления. Его мощность составила 400 лошадиных сил при 1700 оборотах в минуту, удельный расход топлива 180 – 190 граммов на лошадиную силу в час, диаметр каждого поршня 150, ход поршня 180 миллиметров, угол развала между цилиндрами 60 градусов, охлаждение принудительное, водяное. Камера сгорания была смещена относительно оси цилиндров. Каждый цилиндр снабжался впускным и выпускным клапанами. Неподвижные части кривошипно-шатунного механизма {картер, блоки, головки) соединялись силовыми шпильками. Коленчатый вал имел конусный конец с одной шпонкой для крепления главного фрикциона.
При проектировании конструкторы разработали две схемы общей компоновки двигателя: полублочную с отдельными стальными цилиндрами и блочную со вставными гильзами и общей головкой, а также несколько вариантов передач к распределительным валам.
Все дизели того периода были водяного охлаждения и строились в основном по блочной схеме. Наибольшее распространение получили V-образные двигатели – два блока по шесть цилиндров.
Советское правительство внимательно следило за развитием моторостроения и принимало все меры для его форсирования. На вторую пятилетку намечался переход на производство только бескомпрессорных дизелей на всех заводах страны и широкое развитие производства легких дизелей для всех видов транспорта: тепловозного, автомобильного, тракторного и даже авиационного.