Представлены данные о газодинамической структуре потока в цилиндре при его заполнении через тарельчатые клапаны с головками в форме круга и квадрата. Исследования проводились на лабораторной установке, моделирующей поршневой двигатель внутреннего сгорания. Течение воздуха через газодинамическую систему двигателя осуществлялось в стационарном режиме с начальной скоростью от 8 до 41 м/с. Термограммы структуры потока получены для двух контрольных сечений этой системы методом тепловизуализирующей съемки. Установлено, что конфигурация головки клапана цилиндра оказывает существенное влияние на структуру потока в нем и что в цилиндре с круглым клапаном имеются ярко выраженные застойные зоны. Показано, что применение клапанов с квадратной головкой обеспечивает более равномерное заполнение цилиндра воздухом по всему его объему по сравнению с традиционным круглым клапаном. Полученные данные могут быть полезны для уточнения математических моделей процесса заполнения цилиндра и для разработки новых способов модернизации клапанных узлов поршневых машин.