Defender (1999-2002). Manual - part 21

ENGINE

13

DESCRIPTION AND OPERATION

CYLINDER BLOCK

The cylinders and crankcase are contained in a single cast iron construction. The cylinders are direct bored and
plateau honed with lubrication oil supplied via lubrication jets for piston and gudgeon pin lubrication and cooling. It
is not possible to rebore the cylinder block if the cylinders become worn or damaged. Three metal core plugs are
fitted to the three centre cylinders on the right hand side of the cylinder block.

Lubrication oil is distributed throughout the block via the main oil gallery to critical moving parts through channels
bored in the block which divert oil to the main and big-end bearings via oil holes machined into the crankshaft. Oil
is also supplied from the cylinder block main gallery to the five lubrication jets which cool and lubricate the piston
and gudgeon pins. Plugs are used to seal both ends of the main oil gallery at front and rear of the engine block.
An oil cooler is fitted to the LH side of the engine block; ports in the oil cooler assembly mate with ports in the
cylinder block to facilitate coolant flow. Oil is diverted through the oil cooler, centrifuge filter and full-flow filter
before supplying the main oil gallery. A tapping in the oil filter housing provides a lubrication source for the
turbocharger bearings and an oil pressure switch is included in a tapping in the oil cooler housing which
determines whether sufficient oil pressure is available to provide engine lubrication and cooling.

Cylinder cooling is achieved by water circulating through chambers in the engine block casting. A threaded coolant
jacket plug is located at the front RH side of the cylinder block.

Cast brackets are bolted to both sides of the engine block for mounting the engine to the chassis on the LH and
RH hydramount studs.

The gearbox bolts directly to the engine block; a gearbox shim plate is located between the adjoining faces of the
gearbox and the flywheel side of the engine block and is fixed to the rear of the engine block by two bolts. Two
hollow metal dowels locate the rear of the cylinder block to the shim plate. The gearbox casing provides the
mounting for the starter motor.

A port is included at the rear left hand side of the cylinder block which connects to the turbocharger oil drain pipe
to return lubrication oil to the sump. A plug sealing the lubrication cross-drilling gallery is located at the front right
hand side of the cylinder block and plugs for the main lubrication gallery are located at the front and rear of the
cylinder block. Two plastic dowels are used to locate the cylinder head to the cylinder block and must be replaced
every time the cylinder head is removed from the cylinder block.

12

ENGINE

14

DESCRIPTION AND OPERATION

Connecting rods

1. Small-end oil holes
2. Small-end bushing

3. Connecting rod
4. Serrated fracture

The connecting rods are machined, H-section steel forgings which feature a fracture-split at the big-end between
the connecting rod and the bearing cap. The connecting rod features a serrated fracture across the big-end at
right angles to the length of the connecting rod, this forms a unique mating surface between the connecting rod
and the fractured end which is used as the big-end cap. The use of a fracture split in the big-end of the connecting
rod ensures a perfect match for assembly on the crankshaft bearing journals and provides the connecting rod with
strong resistance to lateral movement.

The end-cap fixing bolts are offset to ensure that the cap is fitted to the connecting rod in the correct orientation. If
the end-cap is fitted incorrectly and the end-cap bolts tightened, the connecting rod must be replaced, since the
matching serrations will have been damaged.

The big-end bearing shells are plain split halves without location tags. On EU2 vehicles the two halves of the
bearing shells are of different construction. The upper half bearing shell fitted to the connecting rod is treated
using the sputtering process to improve its resistance to wear. The connecting rod bearing shell can be identified
by having a slighter darker colouration than the big-end bearing cap shell, and the back face of the connecting rod
bearing shell has a shinier finish than the front face.

On EU3 vehicles both bearing shells are of the same construction as the connecting rod bearing shell.

The small-end of the connecting rod has a bushed solid eye which is free to move on the gudgeon pin, the
bushing is a hand push, interference fit. The steel bushing has two slots machined in its upper surface for
providing oil lubrication to the moving surface of the gudgeon pin. The oil slots must be correctly aligned to the oil
slots provided in the small end of the connecting rod. The small-end lubrication is supplied by squirt feed from the
piston lubrication jets.

ENGINE

15

DESCRIPTION AND OPERATION

Pistons

1. Bowl in piston head
2. Piston ring grooves

3. Graphite coated aluminium alloy skirt
4. Gudgeon pin bore

The five pistons have graphite compound coated aluminium alloy skirts which are gravity die cast and machined.
Each of the pistons has phosphated, shaped gudgeon pin bores and a swirl chamber (bowl-in-piston) machined in
the head which partly contains the inlet air that is compressed during the combustion process and helps provide
turbulence for efficient air / fuel mixture to promote complete combustion. The recesses in the piston crowns also
provide clearance for the valve heads.

CAUTION: Pre EU3 and EU3 pistons are not interchangeable due to the EU3 piston combustion
bowl being offset.

The pistons are attached to the small-end of the connecting rods by fully floating gudgeon pins which are retained
in the piston gudgeon pin bushings by circlips.

The pistons and gudgeon pins are gallery cooled, oil being supplied under pressure from the piston lubrication jets
when the pistons are close to bottom dead centre.

Piston rings
Each piston is fitted with two compression rings and an oil control ring. The top compression ring is located in a
steel insert ring carrier which helps to provide a minimal reaction to compression forces.

The top ring is barrel-edged and chrome-plated, the 2nd compression ring is taper-faced and the oil control ring is
chrome-plated and features a bevelled ring with spring.

12

ENGINE

16

DESCRIPTION AND OPERATION

Oil cooler

1. Front oil gallery - full-flow filter to oil cooler matrix
2. Full-flow filter adaptor outlet port to oil cooler

(opens at 74

°

C)

3. Full-flow filter inlet port
4. Oil cooler housing
5. Full-flow filter outlet port to cylinder block
6. Coolant inlet port
7. Oil cooler banjo bolt seals (2 off)
8. Banjo bolts (2 off)
9. Banjo bolt oil holes - to oil cooler matrix

10. Rear oil gallery - full-flow filter / oil cooler outlet

to cylinder block

11. Centre oil gallery - from pump to full-flow filter
12. Inlet port to centrifuge filter
13. Sealing ring - centrifuge filter housing to oil

cooler housing

14. Port - oil cooler matrix
15. Oil cooler matrix
16. Inlet port from pump via cylinder block to oil

cooler housing

17. Outlet port from oil cooler housing to cylinder

block

18. Rear view of oil cooler housing