Двигатель рядный четырехцилиндровый, оборудован комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием (КМСУД).
Блок цилиндров двигателя Волга ГАЗ-3110 произведён из серого чугуна. Между цилиндрами находятся каналы, по которым циркулирует антифриз (тосол). Цилиндры двигателя сделаны без вставных гильз. Внизу блока располагаются пять опор коренных подшипников коленвала. Крышки коренных подшипников сделаны из ковкого чугуна и привинчиваются к блоку двигателя парой болтов. Крышки подшипников растачиваются вместе с блоком, из-за чего невозможно поменять их местами. Крышки первого, второго и четвёртого подшипников имеют соответствующие номера, тогда как крышка третьего подшипника вместе с блоком цилиндров обработана по торцам, чтобы можно было установить полушайбы упорного подшипника. Крышка цепи газораспределительного механизма и сальникодержатель с манжетами коленчатого вала привинчены к блоку болтами. Масляный картер двигателя находится в нижней части, а в верхней части расположена головка блока цилиндров, выполненная из алюминия. Она включает впускные клапана, а также выпускные - по двум на свой цилиндр. Впускные клапана находятся в правой части ГБЦ, выпусные - в левой. Клапана приводятся в действие парой распределительных валов, воздействующих на них гидравлическими толкателями, благодаря чему нет нужды регулярно производить регулировку зазоров в клапанном приводе, потом что толкатели автоматически компенсируют расстояние от кулачков распредвалов до стержней клапанов. Корпус гидравлического толкателя имеет канавку, а также отверстие, подводящее в него масло из масломагистрали.
Корпус гидравлического толкателя выполнен из стали. В нём имеется направляющая втулка с компенсатором с поршнем. Последний фиксируется внутри втулки стопорным кольцом. Между поршнем и гидравлического толкателя находится разжимная пружина. Поршень упирается в донышко корпуса гидротолкателя. Также пружина поджимает корпус обратного шарикового клапана. В тот момент, как кулачок распределительного вала не нажимает на гидротолкатель, пружина прижимает через поршень корпус гидротолкателя к цилиндрической части кулачка распределительного вала, а компенсатор — к стержню клапана, выбирая при этом зазоры в приводе клапанов. Шариковый клапан в этом положении открыт, благодаря чему масло поступает внутрь гидротолкателя. Как только кулачок распределительного вала повернется и нажмет на корпус толкателя, корпус опустится вниз и шариковый клапан закроется. Масло, находящееся между поршнем и компенсатором, начинает работать как твердое тело. Гидротолкатель под действием кулачка распредвала движется вниз и открывает клапан. Когда кулачок, поворачиваясь, перестает давить на корпус гидротолкателя, он под действием пружины перемещается вверх, открывая шариковый клапан, и весь цикл повторяется снова.
В головке блока с большим натягом установлены седла и
направляющие втулки клапанов. Нижняя часть ГБЦ имеет камеры
сгорания, а в верхней находятся опоры распределительных валов. На опорах установлены
алюминиевые крышки. Передняя крышка является единой для опор впускного и выпускного
распределительных валов. Она имеет упорные фланцы, выполненные из пластика,
которые входят в проточки на шейках распределительных валов. Крышки растачиваются
совместно с головкой блока, из-за чего их нельзя менять местами. На всех крышках,
кроме передней, выбиты порядковые номера.
Схема установки крышек распределительных валов
Распределительные валы отлиты из чугуна. Профили кулачков впускного и выпускного валов одинаковые. Кулачки
смещены на 1,0 мм относительно оси гидротолкателей, что при работе двигателя заставляет их вращаться. Это
уменьшает износ поверхности гидротолкателя и делает его равномерным. Сверху головка блока закрыта крышкой,
отлитой из алюминиевого сплава. Поршни также отлиты из алюминиевого сплава. На донышке поршня выполнены четыре
углубления под клапаны, которые предотвращают удары поршня по клапанам при нарушении фаз газораспределения. Для
правильной установки поршня в цилиндр на боковой стенке у бобышки под поршневой палец отлита надпись: «Перед».
Поршень устанавливают в цилиндр так, чтобы эта надпись была обращена к передней части двигателя.
На каждом поршне установлены два компрессионных и одно маслосъемное кольца. Компрессионные кольца отлиты из
чугуна. Бочкообразная рабочая поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома, что улучшает приработку
кольца. Рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова. На внутренней поверхности нижнего кольца имеется
проточка. Кольцо должно устанавливаться на поршень этой проточкой вверх, к днищу поршня. Маслосъемное кольцо
состоит из трех элементов: двух стальных дисков и расширителя. Поршень крепится к шатуну с помощью поршневого
пальца «плавающего типа», т.е. палец не закреплен ни в поршне, ни в шатуне. От перемещения палец
удерживается двумя пружинными стопорными кольцами, которые установлены в канавках бобышек поршней. Шатуны
стальные кованые, со стержнем двутаврового сечения. В верхнюю
головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна с крышкой, которая крепится двумя болтами.
Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и поэтому дополнительно не стопорятся. Крышки шатунов
обрабатываются совместно с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой. На шатунах и
крышках шатунов выбиты номера цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне шатуна и верхней головке
выполнены отверстия. Масса поршней, собранных с шатунами, не должна отличаться более чем на 10 г для разных
цилиндров. В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит из
высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные полушайбы,
установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик. В отверстие маховика
вставлены распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач.
На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне шатуна и
верхней головке выполнены отверстия. Масса поршней, собранных с шатунами, не должна отличаться более чем на 10 г
для разных цилиндров. В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит
из высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные
полушайбы, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик. В отверстие
маховика вставлены распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач.