配气机构是柴油发电机进气和排气的控制机构，它按照柴油发电机各汽缸的工作次序，通过控制进气门和排气门的开启和关闭来保证在规定的时间内有足够的新鲜空气进入汽缸内，并把燃烧后的废气从汽缸内尽可能彻底地排出。目前，四冲程柴油发电机组最常用的是顶置气门式配气机构，它主要由气门组件、气门传动组件、进排气系统和柴油发电机增压系统等组成。
1、气门组件
气门组件主要用来密封柴油发电机组的进气道和排气道，并保证柴油发电机组正常换气。气门组件的主要组成部件有气门、气门弹簧、气门导管、气门座圈及锁紧装置等。气门组件在整个柴油发电机中的润滑和冷却条件极差，且要受到交变载荷的冲击和高温、腐蚀等的影响，因此，这部分零件极易发生故障。气门组件损坏后，柴油发电机会出现很多故障现象，例如油耗增加、功率降低、起动困难和排烟异常等。
1）功用
气门分为进气门和排气门，气门的功用是密封燃烧室，并使柴油发电机的各汽缸得到正常换气。
2）工作条件和使用材料
在燃烧室工作过程中，进气门和排气门的温度有很大的差别，在柴油发电机满负荷工作时，进气门的温度一般在350℃左右，排气门的温度可达800℃。它们在制造时所选用的材料也不同，进气门一般用铬合金钢制造，排气门一般选用耐高温且抗腐蚀性强的矽铬合金钢制造。
3）结构
气门主要由头部和杆部两部分构成。气门头部有平顶、凸顶和凹顶等形状，目前使用较多的是平顶，这主要是因为平顶气门的头部形状简单，制造方便，受热面积小。
为了提高柴油发电机燃烧室内的进气量，进气门的头部一般比排气门大，因为增大进气门可以减小进气阻力，增大进气量，这比通过增大排气门来减小排气阻力更为有效。气门密封锥面的斜角也不同，其中进气门一般采用30℃的斜角，排气门一般采用45℃的斜角。进气门的锥面采用30℃的斜角，主要是因为较小的锥面斜角可使气流通过断面的流量增大。
2、气门导管
气门导管为往复运动的气门提供导向作用，并保证气门头部准确地落在气门座上，同时还能郇把气门的部分热量传送出去。气门导管一般采用铸铁制成，由于它在高温和润滑条件较差的环境下工作，所以该部件较易出现磨损现象。
由于长期相互摩擦，气门导管与气门杆部之间的配合间隙将会增大。在正常情况下，进气门与导管的间隙为0．09mm左右，排气门与导管的间隙约为0．12mm。当间隙增大到极限值0．26mm时，气门导管与气门应成对换新。若装配时间隙过小，则易出现气门卡死现象。
3、气门座圈
气门座圈是为往复运动的气门而设计的，它与气门一起用来密封燃烧室，气门座圈一般采用耐热铸铁制造并压入汽缸盖中，气门座圈由于长期受到气门的连续冲击和高温高压气体的腐蚀，因此在使用过程中特别容易发生故障。在长期的工作中，气门座圈的锥面容易产生麻点、凹坑，另外还会出现座圈缩短和磨损变宽等现象。
在柴油发电机运转过程中，气门座圈产生的故障主要是由于承受气门的连续冲击、高温气体的烧蚀和柴油在燃烧室内不完全燃烧产生过多的积炭所致。
4、气门弹簧
气门弹簧其作用是保证气门快速地落在气门座圈上，与气门座圈紧密地闭合，并防止气门在开闭过程中因惯性力的作用而与传动机构脱开。气门弹应具有足够大的弹力，若弹力不足或断裂，则会直接影响到燃烧室的工作状况。为此，维修人员在装配气门弹簧时，应对其弹力进行检查。当旧弹簧的自由长度小于同一型号新弹簧的自由长度约4mm时，应更换新弹簧。气门上含有内、外弹簧时，在装配过程中应使内、外弹簧的螺旋方向相反，防止单个弹簧断裂而响到另一个弹簧。
在柴油发电机运转过程中，当气门弹簧断裂或弹力不足时，一般在气门室盖内部会有敲击声。