Блок цилиндров представляет собой основание для монтажа всех узлов и агрегатов двигателя, который является жёсткой отливкой точно обработанными посадочными местами для гильз цилиндров, втулок распределительного вала, вкладышей подшипников коленчатого вала, кронштейна топливного насоса.
На двигатель А-01М установлена пара взаимозаменяемых головок цилиндров. В головке установлены клапаны с пружинами, стойки коромысел, коромысла клапанов, форсунки.
Головка цилиндров – цельная отливка из специального чугуна, фиксируемая к блоку посредством термически обработанных шпилек из хромоникелевой стали. Затяжка гаек крепления головки производится равномерно, в соответствии с последовательностью [рис. 1]. Гайки затягиваются с моментом 16-18 кгс/м после обкатки нового либо отремонтированного двигателя, а далее через определённый промежуток времени (через каждые 960 м/ч). По завершении затяжки гаек контролируются (в случае необходимости регулируются) клапанные зазоры, а также зазоры в декомпрессионном механизме.
Рис. 1. Последовательность затяжки гаек крепления головки цилиндров двигателя А-01М трактора Т-4А.
С целью обеспечения теплоотвода головка цилиндров снабжена водяной рубашкой, которая сообщается с водяной рубашкой блока. Уплотнение стыков головки цилиндров и блока осуществляется посредством прокладки.
Сёдлами выпускных клапанов являются вставки из жароупрочнённого чугуна, которые запрессованы в гнёзда с натягом. Обработка сёдел клапанов и направляющих втулок происходит после их запрессовки в головку.