按氣門機構(gòu)分類
１、側(cè)置氣門（SV）發(fā)動機
1896年，法國入普吉奧率先將四沖程發(fā)動機的配氣機構(gòu)改成側(cè)置式氣門（SV）。這種配氣機構(gòu)是將進氣門和排氣門并列安裝在發(fā)動機汽缸一側(cè)，直接由凸輪控制進氣門和排氣門。由于推桿的行程較短，因此側(cè)置氣門發(fā)動機具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點，且可以將發(fā)動機的高度降至最低。
但是側(cè)置氣門發(fā)動機的缺點也是很明顯的：從結(jié)構(gòu)上來講，側(cè)置氣門最為簡單，但是側(cè)置氣門發(fā)動機的抗爆性能和高速性能差，壓縮比無法提高，熱效率不佳，只能用于低壓縮比和轉(zhuǎn)速不高的發(fā)動機�？偟膩碚f，側(cè)置氣門是初期四沖程發(fā)動機普遍采用的氣門機構(gòu)，目前幾乎已被淘汰，只有少數(shù)車型仍保留簡單的結(jié)構(gòu)形式，如我國古董級別的長江750、山東750等。
２、側(cè)置凸輪軸（OHV）發(fā)動機 ；
1899年，法國人比歇為了提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速和功率，率先推出了側(cè)置凸輪軸機構(gòu)（OHV）。凸輪軸安裝在汽缸的側(cè)面下部，通過較長的推桿把搖臂往上推，再通過搖臂向下壓開氣門；氣門則可以設(shè)置在汽缸頭上，這樣燃燒室可以優(yōu)化為半球形或楔形，從而提高發(fā)動機的壓縮比和熱效率，實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、高功率的目的。
在提高轉(zhuǎn)速和功率方面，側(cè)置凸輪軸機構(gòu)明顯優(yōu)于側(cè)置氣門機構(gòu)，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速普遍由1200轉(zhuǎn)/分以下提高到6000轉(zhuǎn)/分，功率獲得顯著提高。此外側(cè)置凸輪軸（OHV）發(fā)動機還具有扭矩較大的優(yōu)勢，這也是為什么雖然以后出現(xiàn)了更先進的頂置凸輪軸（OHC）發(fā)動機，但是仍有廠家堅持生產(chǎn)技術(shù)“落伍”的OHV發(fā)動機的緣故，這方面最典型不過的代表就是哈雷摩托車。
３、頂置凸輪軸（OHC）發(fā)動機
雖然頂置氣門發(fā)動機優(yōu)于側(cè)置氣門發(fā)動機，但是頂置氣門發(fā)動機也有自身局限：由凸輪軸通過氣門頂桿驅(qū)動氣門，增加的氣門頂桿相應(yīng)增加了傳動損耗。上世紀60年代起，更加先進的頂置凸輪軸（OHC）發(fā)動機開始大行其道。OHC與OHV相比，最大的不同是：OHV的氣門位置在凸輪軸上方，凸輪軸利用氣門頂桿驅(qū)動氣門；OHC的凸輪軸位置則在氣門上方，發(fā)動機飛輪通過皮帶或鏈條帶動凸輪軸齒輪，從而實現(xiàn)凸輪軸直接驅(qū)動氣門。因此，OHC比OHV減少了氣門頂桿和相應(yīng)的傳動損耗，且可以設(shè)計出更高的壓縮比和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，同等排量下OHC發(fā)動機比OHV發(fā)動機的動力大、油耗小、易修護。現(xiàn)代摩托車配置的基本都是頂置凸輪軸發(fā)動機。
再具體一些，頂置凸輪軸發(fā)動機又分為單頂置凸輪軸（SOHC）發(fā)動機和雙頂置凸輪軸（DOHC）發(fā)動機。前者的進氣門和排氣門的開啟、關(guān)閉均由同一根凸輪軸來完成開關(guān)動作；后者則是利用兩條凸輪軸來分別驅(qū)動進氣門和排氣門完成開閉動作�？傮w來說，雙頂置凸輪軸發(fā)動機的好處就是可以輕易地改變進排氣門的開閉時間，每個氣門的慣性質(zhì)量比較低，因此具有高轉(zhuǎn)速、大功率的特性，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價成本較高，維護也比較困難，一般來說，多缸、大排量的高速發(fā)動機多采用雙頂置凸輪軸發(fā)動機氣門機構(gòu)，單缸、小排量的普通發(fā)動機多采用單頂置凸輪軸氣門機構(gòu)。
川崎的DOHC之夢：Z1
被本田的CB750搶走風(fēng)頭之后，1970年川崎啟動了Z1研發(fā)項目（研發(fā)代號T103），雖然動力裝置仍然是與CB750相同的直列四缸四沖程發(fā)動機，但是排量擴大到903亳升。更令人吃驚的是，Z1配置了當時極為罕見的雙頂置凸輪軸氣門機構(gòu)（本田CB750采用的是單頂置凸輪軸氣門機構(gòu)），以實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速到高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的高性能，這是川崎第一次嘗試在量產(chǎn)型摩托車上采用雙頂置凸輪軸氣門機構(gòu)，當時國際范圍內(nèi)采用這種氣門機構(gòu)的量產(chǎn)型摩托車同樣屬于風(fēng)毛麟角。這項當時流行于GP大獎賽的賽車技術(shù)，讓Z1獲得超過80馬力的驚人動力，可以突破200公里/時的最高速度，成為當時紅極一時的超級摩托車。
