發動機中配氣機構的作用是按照工作順序和工作循環的要求，有規律地開啟和關閉各缸的進氣門和排氣門，使新鮮空氣或混合氣進入氣缸，廢氣從氣缸排出。

根據氣門機構結構中包含的凸輪軸數量，頂置凸輪軸可分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)。

sohc

單頂置凸輪軸是氣缸蓋中只有一個凸輪軸的設計。這種設計的直列發動機只需要在氣缸蓋上方放置一個凸輪軸，而V缸發動機需要兩個凸輪軸，分別放置在一個氣缸組上。

在單頂置凸輪的設計中，與同等條件下的推桿發動機相比，需要往復運動的零件及其總質量明顯減少。因此，單頂置凸輪軸可以提高發動機轉速，從而在輸出扭矩相同的情況下，提高發動機的動力輸出。在這種設計中，凸輪軸可以直接或通過搖臂控制氣門的開啟和關閉，而不是像頂置氣門的推桿發動機那樣，通過挺桿、較長的推桿和搖臂將發動機組中凸輪軸上凸輪的運動傳遞給氣缸蓋中的氣門。

與推桿結構相比，單頂置凸輪軸設計可以使發動機結構(主要是配氣機構結構)更加緊湊。當同時采用多氣門設計時(即一個氣缸有兩個以上氣門)，這種優勢尤為明顯。但是單頂置凸輪軸也有它的缺點。由于進氣門和排氣門在進氣道中的位置不同，在一定程度上會影響氣門開啟和關閉時間的準確性。

雙頂置凸輪軸

雙頂置凸輪軸是氣缸蓋中帶有兩個凸輪軸的氣門裝置。兩個凸輪軸分別控制進氣門和排氣門。根據發動機的結構(主要是氣缸的排列)，一般的雙頂置凸輪軸汽車發動機最多可以有兩到四個凸輪軸。

雙頂置凸輪軸結構的發動機不一定有兩個以上的進氣門和排氣門，但是如果多氣門發動機的氣門需要直接驅動(雖然通常是由挺桿驅動)，那么雙頂置凸輪軸是必不可少的。并非所有的雙頂置凸輪軸都是多氣門的。在多氣門技術普及之前，雙氣門發動機往往配備兩個凸輪軸。然而如今，雙頂置凸輪軸已經等同于多氣門技術，因為在幾乎所有的雙頂置凸輪軸發動機中，每個氣缸都有三到五個氣門。

另外，在美國大排量發動機中，應用了底凸輪軸頂氣門的常見配氣結構。結合每缸兩個氣門的設計，這款發動機可以在中低轉速范圍內獲得出色的充氣效率，從而在這個轉速范圍內獲得出色的動力輸出。