В цилиндрах дизеля помещены поршни, соединенные поршневыми пальцами с шатунами, которые нижней своей разъемной головкой обхватывают шейки коленчатого вала. На одном конце коленчатого вала укреплен маховик, на другом —шестерня и шкив ременной передачи к вентилятору.

Шестерня коленчатого вала передает вращение центробежному насосу системы охлаждения дизеля, масляному насосу системы смазки, регулятору, поддерживающему равномерность вращения дизеля, и распределительному валу механизма открытия и закрытия клапанов.

Масляный насос через маслоприемник забирает масло из картера и смазывает все основные детали дизеля.

Клапаны располагаются в головках двигателя и приводятся в движение от распределительного валика через толкатели и коромысла. В головках размещены форсунки с предкамерами.

Для облегчения пуска дизеля он снабжен декомпрессионным устройством, дающим возможность включать вначале лишь два цилиндра. Это устройство состоит из валика, штанг, рычага привода валика, связанного с валиком шпонкой. Верхние концы штанг имеют наконечники при помощи которых может изменяться длина штанг при регулировке. Рычаг привода имеет защелку и передвигается по сектору.

На секторе имеются три фиксирующих положения: первое—«Пуск», при котором все цилиндры остаются открытыми и компрессии (сжатия) воздуха не происходит; второе — «Половина», когда клапаны первого и четвертого цилиндров закрываются и в этих цилиндрах может совершаться рабочий процесс, а цилиндры второй и третий оказываются выключенными; третье — «Рабочее», когда декомпреесионный механизм отключен совершенно и дизель может работать на всех четырех цилиндрах.

Центробежный насос (водяная помпа) обеспечивает циркуляцию охлаждающей воды через общую для основного и пускового двигателей систему охлаждения. Вода, отобравшая часть тепла от стенок блока и головки, поступает в радиатор, через который для интенсивности охлаждения вентилятором продувается воздух.

Постоянное число оборотов дизеля поддерживает регулятор, воздействующий на топливный насос, который, изменяя подачу топлива в цилиндры, тем самым изменяет режим работы дизеля.

Дизель снабжен воздухоочистителем и фильтрами, очищающими масло от твердых примесей и металлической пыли, образующейся при износе трущихся поверхностей.

Для пуска дизель КДМ-46 снабжен специальным пусковым двигателем П-46, смонтированным непосредственно на блоке дизеля. Пусковой двигатель четырехтактный карбюраторный двухцилиндровый мощностью 19 л. с. После запуска дизеля пусковой двигатель отключается. Общая с дизелем система охлаждения позволяет во время работы пускового двигателя прогревать воду по всей системе, что особенно важно в зимнее время.