Па автомобиле ГАЗ-13 «Пайка» применяется карбюраторный, четырехтактный, восьмицилиндровый, короткоходный двигатель, с двухрядным V-образиым расположением цилиндров под углом 90°.
Блок-картер 3 (фиг. 60) двигателя с двумя рядами цилиндров отлит из алюминиевого сплава (силумина). В блок-картере установлены и закреплены головками мокрые чугунные гильзы цилиндров 5, уплотняемые в нижней перегородке блока медным кольцом 4. В верхнюю часть каждого цилиндра запрессована короткая гильза из антикоррозионного чугуна.
Каждый ряд цилиндров закрыт общей головкой 7, также отлитой из алюминиевого сплава. В камере, расположенной между обеими секциями блока, проходят штанги толкателей. Камера закрыта сверху крышкой, в которой отлиты впускные трубопроводы. Конструкции поршней 6 с кольцами, поршневых пальцев и шатунов 10 в основном аналогичны конструкции одноименных деталей двигателя автомобиля М-21 «Волга». В картере двигателя па пяти подшипниках установлен отлитый из специального чугуна коленчатый вал 2 с полыми шейками, имеющий четыре кривошипа с противовесами. В шатунных шейках вала имеются грязеуловители. Нижние головки шатунов, цилиндров, расположенных в общей поперечной плоскости, посажены на одну общую шатунную шейку коленчатого вала. Вкладыши коренных к шатунных подшипников тонкостенные, сталебаббитовые, трехслойные, с металлокерамическим подслоем (60% меди и 40% никеля), что значительно повышает срок службы вкладышей. Осевая фиксация коленчатого вала осуществляется упорными кольцами в переднем коренном нодшиппике. Снизу к блок-картеру присоединен стальной штампованный поддон 1.
Механизм газораспределения — с верхним однорядным расположением клапанов 8, установленных в головке. Конструкция деталей клапанной группы и передаточных деталей в основном аналогична конструкции деталей! двигателя автомобиля М-21 «Волга».
Стальной распределительный вал 9 установлен на пяти опорах в картере в середине блока у основания цилиндров. Подшипники вала выполнены в виде тонкостенных сталебаббитовых втулок. Осевая фиксация распределительного вала осуществляется упорным фланцем. Распределительный нал приводится от коленчатого вала шестеренчатой передачей. Шестерни закрыты литой алюминиевой крышкой. Впускные каналы у каждой головки расположены с внутренней стороны, и к ним присоединяется общий трубопровод. Выпускные каналы выведены к наружной боковой поверхности головок, и к ним присоединяются выпускные трубопроводы. Двигатель подвешен к раме автомобиля на резиновых подушках в четырех точках.