气动发动机（空气动力发动机）是将高压气体存储的能量转化为机械能的动力装置。与现有内燃机相比，气动发动机的主要优点为零污染、可以使用化石燃料之外的绿色环保能源、能适用于如矿井等不便使用油、电的动力场合，具有广泛的使用空间且商业前景巨大。目前，国内外研发的气动发动机大多沿用了内燃机机构，结构和性能还待改进提高。　　本文的自动进排气气动发动机仍沿用活塞做功，但采用与传统内燃机不同的新型无凸轮式配气系统。该配气系统取消了凸轮顶杆等零部件，简化了配气系统的结构；该配气系统通过采用独特的活塞结构设计实现气缸缸顶自动进气和活塞自动排气的功能，简化了结构，同时可实现气流的单向流动，降低流动损失。该配气系统在活塞上开设排气口，在其上安装的限力弹簧能够在气缸内气体膨胀做功压力减小后顶开排气门，实现自动排气；同时在进气门上设置进气顶杆，当活塞运行到上止点附近自动顶开进气门，实现自动进气。进气时为了确保排气门处于关闭状态，特在进气门底座上设置了气室结构，用于将高压气体引导到排气门上关闭排气门。总之，该新型配气系统具有结构简单、能降低流动损失、能自动控制进排气的独特优点。　　本文对自动进排气气动发动机新型配气系统进行了整体的方案论证、参数计算，重点对发动机配气系统进行结构和流场设计，对进、排气门与气门座进行了强度计算，对进气通道和排气通道进行了流场仿真分析与优化，对发动机配气机构进行了三维建模和运动学仿真分析，分析结果表明，新型自动进排气气动发动机的配气系统符合设计预期、结构运动和流场设计，可以有效实现气动发动机自动进排气的配气工作。