多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过两个，即两个进气门和一个排气门的三气门式；两个进气门和两个排气门的四气门式；三个进气门和两个排气门的五气门式。目前轿车上的多气门发动机多是四气门式的。四气缸发动机有16个气门，6气缸发动机有24个气门，8气缸发动机就有32个气门。增加了气门数目就要增加相应的配气机构装置，构造比较复杂，一般由两支顶置式凸轮轴来控制排列在气缸燃烧室中心线两侧的气门。气门布置在气缸燃烧室中心两侧倾斜的位置上，是为了尽量扩大气门头的直径，改善换气性能，有利于混合气的迅速燃烧。
气门（Value）的作用是专门负责向发动机内输入燃料并排出废气，传统发动机每个汽缸只有一个进汽车气门和一个排汽车气门，这种设计结构相对简单，成本较低，维修方便，低速性能较好，缺点是功率很难提高，尤其是高转速时充气效率低、性能较弱。为了提高进排气效率，现在多采用多汽车气门技术，常见的是每个汽缸布置有4个汽车气门（也有单缸3或5个汽车气门的设计，原理一样，如奥迪A6的发动机），4汽缸一共就是16个汽车气门，我们在汽车资料上经常看到的“16V”就表示发动机共16个汽车气门。这种多汽车气门结构容易形成紧凑型燃烧室，喷油器布置在中央，这样可以令油气混合气燃烧更迅速、更均匀，各汽车气门的重量和开度适当地减小，使汽车气门开启或闭合的速度更快。
    以汽油发动机为例，多气门发动机与传统的两气门发动机比较，前者能吸进更多的空气来混合燃油燃烧作功，节省燃油，更快地排出废气，符合优化环境和节省能源的发展方向，所以多气门技术能迅速推广开来。当年多气门燃油发动机开始兴起的时候，有些人认为它有一个技术上的缺陷——低速运转不畅顺，随着技术上的不断改进，多气门燃气多气门燃气发动机的这种技术缺陷也逐步克服了。现在，全世界几乎所有的中高级轿车都装备多气门燃油发动机。

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