配气机构的作用是定时开启和关闭各气缸的进、排气门，以使新鲜的可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，并使废气得以及时从气缸排出。在压缩与作功行程中，关闭气门可以保证燃烧室的密封。配气机构由凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、气门弹簧及气门导管等一些相关部件组成。现代发动机上常采用顶置式，它位于气缸盖上。凸轮轴直接通过挺柱驱动气门，省去了一大套如挺杆、推杆等往复运动的部件，很适用于高转速发动机，但也带来传动轴的困难，由于凸轮轴在气缸盖上，气缸盖拆装较为麻烦，并且喷油器的布置也较困难。各式配气机构都可分为气门组和气门传动组两大部分，其功用是定时驱动气门使其开闭。

配气机构的性能要求在各种工况下工作时获得最佳的进气量，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。当发动机在全负荷下工作时，需获得最大功率和扭矩，这就要求在此工况下，配气机构应保证获得最大进气量。

配气机构的布置型式主要有以下几种：

1. 气门顶置式

气门顶置式是目前应用最广泛的一种配气机构型式。进气门和排气门都倒挂在气缸盖上。气门组包括气门、气门导管、气门座、弹簧座、气门弹簧、锁片等零件;气门传动组一般由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，曲轴通过传动机构(如正时齿轮)驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在弹簧张力的作用下开度逐渐减小，直至最后关闭。压缩和做功行程中，气门在弹簧张力的作用下严密关闭。

2. 凸轮轴布置型式

①凸轮轴下置式配气机构:凸轮轴装在曲轴箱内，直接由凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮相啮合，由曲轴带动。气门传动组包括上述全部零件，其应用最为广泛。

②凸轮轴中置式配气机构:凸轮轴位于气缸体的上部。为了减小气门传动机构的往复运动的质量，对于高转速的发动机，可将凸轮轴的位置移到气缸体的上部，由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆。该形式的配气机构因曲轴与凸轮轴的中心线距离较远，一般要在中间加入一个中间齿轮(惰轮)。

③凸轮轴上置式配气机构:凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，没有挺柱和推杆，使往复运动的质量大为减小，对凸轮轴和气门弹簧的要求也最低，因此它适用于高速强化发动机。

3. 凸轮轴传动方式

凸轮轴由曲轴带动旋转，它们可以通过正时齿轮、正时链条或正时皮带来传动。四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两圈，各缸的进、排气门各开启一次，即凸轮轴只转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2:1。

4. 气门侧置式

进气门和排气门都装置在气缸体的一侧。