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配氣相位就是用曲軸轉角表示的進、排氣門的開閉時刻和開啟持續時間，通常用相對於上、下止點曲拐位置的曲軸轉角的環形圖來表示。
配氣相位動態圖解
發動機在換氣過程中，若能夠做到排氣徹底、進氣充分，則可以提高充氣係數，增大發動機的輸出功率。四衝程的每個工作行程，其曲軸要轉180°。現代發動機轉速很高，一個行程經歷的時間很短。這樣短時間的進氣和排氣過程往往會使發動機充氣不足或者排氣不淨，從而施發動機功率下降。
四衝程發動機做功過程
因此，現在發動機都延長進、排氣時間，即氣門的開啟和關閉時刻並不正好是活塞處於上止點和下止點的時刻，而是分別提前或延遲一定的曲軸轉角，以改善進、排氣狀況，從而提高發動機動力性。
單頂置凸輪軸（SOHC）
四缸發動機
簡單說就是曲軸（掌管活塞位置）轉兩圈，凸輪軸（掌管氣門位置）轉一圈，理論上曲軸轉到某一個位置 時候，相對的凸輪軸也必須在某一個位置，這叫配氣正時，然後根據凸輪軸和曲軸 位置進行點火和噴油，這就是點火正時，總稱配氣相位。
配氣相位圖解
配氣機構的組成
配氣相位機構組成
配氣相位機構由氣門組和氣門傳動組兩部分組成
四衝程發動機每完成一個工作循環，每個氣缸進、排氣一次。這時曲軸轉兩週，而凸輪軸只旋轉一週，所以曲軸與凸輪軸的轉速比或傳動比為2∶1。
現代轎車汽車發動機均採用頂置氣門，凸輪軸上置式配氣機構。其主要優點是運動件少，傳動鏈短，整個機構的剛度大，適合於高速發動機。
氣門驅動形式有搖臂驅動、擺臂驅動和直接驅動三種類型。直接驅動式配氣機構的剛度最大，驅動氣門的能量損失最小。因此，在高度強化的轎車發動機上得到廣泛的應用。現在的大部分轎車發動機都採用這種形式。
一般發動機每個氣缸有兩個氣門，即一個進氣門和一個排氣門。現代高性能汽車發動機普遍採用每缸三、四、五個氣門，其中尤以四氣門發動機為數最多。
四氣門發動機每缸兩個進氣門，兩個排氣門。其突出的優點是氣門通過斷面積大，進、排氣充分，進氣量增加，發動機的轉矩和功率提高。其次是每缸四個氣門，每個氣門的頭部直徑較小，每個氣門的質量減輕，運動慣性力減小，有利於提高發動機轉速。最後，四氣門發動機多采用篷形燃燒室，火花塞佈置在燃燒室中央，有利於燃燒。有些車輛的配置表上寫的四缸16氣門，就是這個意思。
四氣門發動機
很多發動機在早晨冷車啟動時會發出“噠噠噠”的響聲，即很多人說的“氣門響”，這是因為發動機的氣門間隙變大引起的，那麼什麼是氣門間隙呢？
發動機在冷態下，當氣門處於關閉狀態時，氣門與傳動件之間的間隙稱為氣門間隙。發動機工作時，各零部件因為受熱膨脹而伸長。如果氣門與其傳動件之間，在冷態時不預留間隙，則在熱態下由於氣門及其傳動件膨脹伸長而頂開氣門，破壞氣門與氣門座之間的密封，造成氣缸漏氣，從而使發動機功率下降，起動困難，甚至不能正常工作。為此，在裝配發動機時，在氣門與其傳動件之間需預留適當的間隙，即氣門間隙。氣門間隙既不能過大，也不能過小。現在的發動機為了消除氣門間隙，普遍使用了液壓挺柱，氣門及其傳動件因溫度升高而膨脹，或因磨損而縮短，都會由液力作用來自行調整或補償。
液壓頂式
影響發動機性能最重要的一個因素就是發動機的配氣定時，那麼什麼是配氣定時呢？
以曲軸轉角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續時間稱作配氣定時。
配氣定時一般有如下五個角度決定：
進氣提前角，
進氣遲后角，
排氣提前角，
排氣遲后角，
氣門重疊角，
當發動機配氣機構結構固定以後，配氣定時也固定了。但這時的配氣定時只能滿足發動機某一個轉速區域的要求，即在在這個轉速區域時發動機效率最高，動力性最好，在其他轉速區域時效率及動力都不高。所以為了滿足發動機全工作區域的要求，可變配氣定時應運而生了。
採用可變配氣定時機構可以改善發動機的性能。發動機轉速不同，要求不同的配氣定時。這是因為：當發動機轉速改變時，由於進氣流速和強制排氣時期的廢氣流速也隨之改變，因此在氣門晚關期間利用氣流慣性增加進氣和促進排氣的效果將會不同。例如，當發動機在低速運轉時，氣流慣性小，若此時配氣定時保持不變，則部分進氣將被活塞推出氣缸，使進氣量減少，氣缸內殘餘廢氣將會增多。當發動機在高速運轉時，氣流慣性大，若此時增大進氣遲后角和氣門重疊角，則會增加進氣量和減少殘餘廢氣量，使發動機的換氣過程臻於完善。總之，四衝程發動機的配氣定時應該是進氣遲后角和氣門重疊角隨發動機轉速的升高而加大。如果氣門升程也能隨發動機轉速的升高而加大，則將更有利於獲得良好的發動機高速性能。
可變配氣定時的結構非常複雜，各大汽車廠家名稱也不一樣，比如本田的i-vtec，豐田的VVT-i.奧迪的AVS等等。
現在的轎車發動機配氣機構有使用鏈條傳動的，還有使用皮帶傳動的，這兩個究竟有什麼區別呢？究竟哪一個更好呢？
鏈傳動機構用於中置式和上置式凸輪軸的傳動，尤其是上置式凸輪軸的高速汽油機採用鏈傳動機構的很多。鏈條一般為滾子鏈，工作時應保持一定的張緊度，不使其產生振動和噪聲。為此在鏈傳動機構中裝有導鏈板並在鏈條的松邊裝置張緊器。
齒形帶傳動機構用於上置式凸輪軸的傳動。與齒輪和鏈傳動機構相比具有噪聲小、質量輕、成本低、工作可靠和不需要潤滑等優點。另外，齒形帶伸長量小，適合有精確定時要求的傳動。因此，被越來越多的汽車發動機特別是轎車發動機所採用。齒形帶由氯丁橡膠製成，中間夾有玻璃纖維，齒面粘覆尼龍編織物。在使用中不能使齒形帶與水或機油接觸，否則容易引起跳齒。為了確保傳動可靠，齒形帶需保持一定的張緊力，為此在齒形帶傳動機構中也設置由張緊輪與張緊彈簧組成的張緊器。
發動機原理動圖欣賞
水平對置雙缸發動機
水平對置雙缸發動機
直列式發動機
直列式發動機：所有汽缸均肩並肩排成一個平面，它的缸體和曲軸結構簡單，而且使用一個汽缸蓋，製造成本較低，穩定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸緊湊，應用比較廣泛。其缺點是功率較低。
V型發動機
V型發動機：相鄰汽缸以一定夾角佈置，使兩組汽缸形成有一個夾角的平面，從側面看汽缸呈V字形的發動機。V型發動機的高度和長度尺寸小，在汽車上佈置起來較為方便。它便於通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率並且適合於較高的汽缸數。目前國產的中高檔車型中，不少採用V型6缸發動機，比如君威，帕薩特及奧迪A6等等。
水平對置式發動機
水平對置式：發動機活塞平均分佈在曲軸兩側，在水平方向上左右運動。
水平對置式發動機
水平對置使發動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低，車輛行駛更加平穩，發動機安裝在整車的中心線上，兩側活塞產生的力矩相互抵消，大大降低車輛在行駛中的振動，發動機轉速得到很大提升，減少噪音。
水平對置式發動機
星型發動機
星型發動機是一種氣缸環繞曲軸呈星型排列的一種活塞式發動機，氣缸數多為奇數。
星型發動機
轉子發動機
轉子發動機是依靠混合氣燃燒產生的膨脹壓力以獲得轉動力，轉子發動機的膨脹壓力作用在轉子的側面， 從而將三角形轉子的三個面之一推向偏心軸的中心，這一運動在兩個分力的力作用下進行，一個是指向輸出軸中心的向心力，另一個是使輸出軸轉動的切線力。
轉子發動機取消了無用的直線運動，因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優勢。
轉子發動機
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