При разработке двигателя особое внимание уделялось снижению его массы и улучшению экономичности, а также выполнению требований по защите окружающей среды — уменьшению токсичности отработавших газов. Хорошие показатели по массе (92 кг для двигателя 2108 и 95 кг для 21083) удалось получить за счет рациональной компоновки двигателя и применения новых конструкторских решений: установка оригинального масляного насоса с непосредственным приводом от коленчатого вала, компактного привода клапанов и т. д.

Решение комплексной проблемы — улучшение экономичности и одновременно достижение максимальной мощности двигателя было получено за счет многих мер. Тут и усовершенствование формы камеры сгорания с высокой (9,9) степенью сжатия, и подбор фаз газораспределения, профиля распределительного вала, и нахождение новой конструкции карбюратора и приборов зажигания с наивыгоднейшими регулировками.

Рис. 1. Силовой агрегат (стрелками показаны скобы для строповки силового агрегата):
1 — коробка передач; 2 — стартер; 3 – картер сцепления; 4 — двигатель; 5 — генератор; 6 — воздушный фильтр; 7 — крышка маслоналивной горловины; 8 — топливный насос; 9 — датчик-распределитель зажигания; 10 — термостат

В сборе с коробкой передач и сцеплением (размещенным в картере) двигатель образует единый жесткий узел — силовой агрегат. Такое конструкторское решение упрощает процесс конвейерной сборки автомобиля, так как силовой агрегат можно собрать отдельно, а потом в сборе установить на автомоль.

Все узлы двигателя, требующие обслуживания при эксплуатации автомобиля, размещены в легко доступной зоне: сверху или с левой стороны двигателя, которая из-за поперечного его расположения на автомобиле является передней. Слева находятся свечи зажигания, генератор, стартер и щуп указателя уровня масла. Сверху расположены воздушный фильтр и датчик-распределитель зажигания 9. Топливный насос 8 также установлен вверху, но с правой стороны двигателя (задней, если смотреть по ходу движения автомобиля). Такое расположение топливного насоса уменьшает опасность возникновения пожаров при аварии из-за повреждения топливопроводов.

Цилиндры двигателя объединены с верхней частью картера и представляют собой единую отливку — блок цилиндров. При такой компоновке обеспечивается прочность, жесткость и компактность конструкции, уменьшается масса двигателя. Снизу блок цилиндров закрыт стальным штампованным поддоном картера, который одновременно служит емкостью для масла. Между поддоном и блоком цилиндров находится прокладка из пробко-резиновой смеси.

Сверху на блок цилиндров устанавливается общая для четырех цилиндров алюминиевая головка, в которой размещены камеры сгорания, клапанный механизм и газовые каналы. Между головкой и блоком цилиндров расположена уплотнительная металло-асбестовая прокладка. На каждый цилиндр приходится по одному впускному и одному выпускному клапану, которые приводятся в действие распределительным валом, установленным на головке цилиндров. Верхнее расположение распределительного вала позволяет уменьшить массу возвратно-поступательно движущихся деталей и тем самым обеспечить высокую надежность работы механизма газораспределения при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала специальным зубчатым ремнем с эксцентриковым роликовым натяжителем. Достоинствами такого привода являются простота конструкции, меньшая масса по сравнению с другими видами передач и снижение шумности двигателя. Ременный привод закрыт спереди пластмассовой, а сзади стальной крышкой.

Коленчатый вал чугунный литой пятиопорный. Такой вал дешевле кованого и долговечнее в эксплуатации. Пять опор обеспечивают его высокую жесткость. Он меньше прогибается и создаются лучшие условия для работы подшипников. Большие диаметры шеек вала (51 мм — коренных и 48 мм — шатунных) позволяют уменьшить нагрузки на подшипники, благодаря чему уменьшается износ шеек и вкладышей подшипников, увеличивается долговечность коленчатого вала. Концы коленчатого вала уплотняются самоподжимными резиновыми сальниками.

Поршни алюминиевые литые, имеют два компрессионных кольца и одно маслосъемное. Поршневой палец запрессовывается в верхнюю головку шатуна и может свободно вращаться в бобышках поршня. Шатуны — стальные кованые.

Рис. 2. Продольный разрез двигателя:
1 — картер; 2 — масляный насос; 3 — блок цилиндров; 4 – ремень привода распределительного пала; 5 — головка цилиндров; 6 — крышка головки цилиндров; 7 — распределительный вал; 9 — топливный насос; 9 — датчик-распределитель зажигания; 10 — поршень; 11 — шатун; 12 — маховик; 13 – коленчатый вал; 14 — крышка коренного подшипника

Система смазки двигателя — комбинированная (под давлением и разбрызгиванием). Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опоры распределительного вала. Отличительной особенностью системы смазки является оригинальный масляный насос с шестернями внутреннего зацеп-ления. Привод насоса осуществляется непосредственно от коленчатого вала, на переднем конце которого установлена ведущая шестерня насоса. Масляный фильтр с фильтрующим элементом из специального картона, полнопоточный, т. е. через фильтр проходит все масло, идущее на смазку двигателя. Масло, применяемое для смазки двигателя, имеет комплекс присадок, которые придают маслу высокие смазочные свойства, стойкость против окисления, позволяют работать в широком интервале температур. Система охлаждения — жидкостная, закрытого типа, заполнена специальной охлаждающей жидкостью, имеющей антикоррозийные и антивспенивающие присадки и замерзающей лишь при низких температурах. Термостат с твердым наполнителем поддерживает постоянный тепловой режим двигателя. Для уменьшения массы радиатор имеет пластмассовые бачки и алюминиевую сердцевину. Воздух через радиатор продувается четырех-лопастным пластмассовым вентилятором с электроприводом. Система работает при более высоком тепловом режиме, чем у предшествующих двигателей. Температура начала и полного открытия основного клапана термостата составляет соответственно 87 и 102 °С. Насос охлаждающей жидкости—центробежного типа, расположен непосредственно в блоке цилиндров и вращается той же ременной передачей, что и распределительный вал.

Система питания включает в себя воздушный фильтр, топливный насос, топливный бак и карбюратор. Воздушный фильтр — сухого типа, с терморегулятором и со сменным фильтрующим элементом из специального картона, имеющим предварительный очиститель из нейлоновой ваты.

Топливный насос диафрагменный, с сетчатым фильтром и рычагом ручной подкачки топлива. Для повышения надежности топ-ливоподачи в системе питания предусмотрен слив лишней части топлива из карбюратора обратно в топливный бак. Дополнительно в системе питания имеется фильтр тонкой очистки и сепаратор паров бензина, не допускающий выход паров в атмосферу.

Карбюратор — новой конструкции эмульсионного типа, двухкамерный, с падающим потоком и последовательным открытием дроссельных заслонок. Имеет балансированную поплавковую камеру, систему отсоса картерных газов за дроссельную заслонку, экономайзер мощностных режимов с пневматическим приводом, диафрагменный ускорительный насос, экономайзер принудительного холостого хода с электронным управлением, учитывающим частоту вращения коленчатого вала, пусковое устройство с пневматическим приводом. Привод дроссельных и воздушных заслонок карбюратора — тросовый.

Система зажигания — электронная, бесконтактная, высокой энергии. Она обеспечивает надежное искрообразование при любой частоте вращения коленчатого вала.