В систему охлаждения двигателя Д-21А2 входят: осевой вентилятор, который состоит из ротора (рабочее колесо с лопатками), направляющего аппарата с лопастями, распределительный кожух вентилятора, система дефлекторов, а также оребрённые поверхности цилиндров и головок. Воздушный поток, создаваемый вентилятором, интенсивно отводит тепло от стенок цилиндров и головок за счёт наличия на них охлаждающих рёбер.
Сезонное регулирование теплового режима двигателя Д-21А1 самоходного шасси Т-16М осуществляется посредством дросселирования воздушного потока при помощи дроссельного диска, который расположен на выходе охлаждающего воздуха из вентилятора.
Показателем теплового состояния двигателя служит температура в масла в магистрали, которую отображает дистанционный термометр.
Система пуска двигателя Д-21А2 самоходного шасси состоит из следующих элементов: электрический стартер, который питается от аккумуляторной батареи, предпусковая свеча накаливания, смонтированная во впускной трубе, а также декомпрессионный механизм. Вентиляция картера осуществляется через газоотводную трубку.