Funkcija glave cilindra je brtviti cilindar, formirati prostor za izgaranje zajedno s klipom i izdržati djelovanje plina visoke temperature i visokog tlaka. Glava cilindra je izložena mehaničkim opterećenjima uzrokovanim plinskim silama i zatezanjem vijaka cilindra, kao i velikim toplinskim opterećenjima zbog kontakta s plinom visoke temperature. Kako bi se osiguralo dobro brtvljenje cilindra, glava cilindra ne smije biti oštećena ili deformirana. Iz tog razloga glava cilindra mora imati dovoljnu čvrstoću i krutost.
Funkcija glave cilindra je brtvljenje plina, stvaranje prostora za izgaranje zajedno s klipom i izdržavanje djelovanja plina visoke temperature i visokog tlaka. Radno stanje glave cilindra je:
1) Glava cilindra je izložena visokoj temperaturi i visokotlačnom plinu, što rezultira značajnom silom prethodnog zatezanja vijaka i velikim mehaničkim naprezanjem.
(2) Struktura glave cilindra je složena, a temperaturno polje je jako neravnomjerno, što rezultira velikim toplinskim naprezanjem. U težim slučajevima može uzrokovati pukotine i cjelokupnu deformaciju glave cilindra
Stoga su projektni zahtjevi za glavu cilindra
(1) Dovoljne krutosti i čvrstoće, s minimalnom deformacijom tijekom rada, osiguravajući brtvljenje.
(2) Razumno rasporedite komoru za izgaranje, ventile i zračne prolaze kako biste osigurali radnu izvedbu motora.
(3) Dobra obradivost, ujednačeno temperaturno polje što je više moguće, smanjen toplinski stres i izbjegnuta pojava toplinskog pucanja.
Glave cilindra općenito su lijevane od visokokvalitetnog sivog lijeva ili legure lijevanog željeza, dok benzinski motori koji se koriste u automobilima često koriste glave cilindra od aluminijske legure. Aluminijska legura ima dobru toplinsku vodljivost, što je korisno za poboljšanje omjera kompresije motora. Drugo, ima izvrsne performanse lijevanja i pogodan je za lijevanje dijelova složene strukture. Ali potrebno je obratiti pozornost na hlađenje glave cilindra od aluminijske legure i kontrolirati temperaturu njezine donje ravnine ispod 300 stupnjeva. Inače će pregrijavanje donje ravnine uzrokovati plastičnu deformaciju i savijanje.
Glava cilindra je kutijasta komponenta složene strukture. Na njemu su izrađene rupe za sjedišta usisnih i ispušnih ventila, rupe za vođenje ventila, rupe za pričvršćivanje svjećica (za benzinske motore) ili rupe za pričvršćivanje injektora. Tu su i vodeni omotači, usisni i ispušni otvori te komore za izgaranje ili dijelovi komore za izgaranje izliveni unutar glave cilindra. Ako je bregasta osovina ugrađena na glavu cilindra, također postoje strojno obrađene rupe za ležajeve bregaste osovine ili sjedišta ležajeva bregaste osovine i njihovi prolazi za ulje za podmazivanje na glavi cilindra.
Glava cilindra vodeno hlađenih motora ima tri konstrukcijska oblika: integralni, segmentirani i monolitni. U motoru s više cilindara, ako svi cilindri dijele istu glavu cilindra, glava cilindra se naziva integralna glava cilindra; Ako postoji jedna glava za svaka dva cilindra ili jedna glava za svaka tri cilindra, tada je glava cilindra segmentirana glava cilindra; Ako svaki cilindar ima jednu glavu, radi se o jednoj glavi cilindra. Svi zrakom hlađeni motori imaju jednu glavu cilindra.