1. Điều kiện và yêu cầu làm việc của đầu xi lanh
Đầu xi lanh chịu tải trọng cơ học do lực không khí và sự siết chặt của bu lông đầu xi lanh, cũng như tải nhiệt cao do tiếp xúc với khí nhiệt độ cao. Để đảm bảo xi lanh bịt kín tốt, đầu xi lanh không được bị hư hỏng hoặc biến dạng. Vì vậy, đầu xi lanh phải có đủ độ bền và độ cứng. Để làm cho sự phân bổ nhiệt độ của đầu xi lanh đồng đều nhất có thể và tránh các vết nứt nóng giữa các chỗ van nạp và xả, đầu xi lanh phải được làm mát tốt.
2. Vật liệu vỏ xi lanh
Đầu xi-lanh thường được đúc bằng gang xám hoặc gang hợp kim chất lượng cao, động cơ xăng ô tô chủ yếu sử dụng đầu xi-lanh bằng hợp kim nhôm.
3. Cấu tạo đầu xi lanh
Đầu xi lanh là bộ phận có hình hộp, có kết cấu phức tạp. Nó được xử lý bằng các lỗ tựa van nạp và xả, lỗ dẫn hướng van, lỗ lắp bugi (động cơ xăng) hoặc lỗ lắp kim phun (động cơ diesel). Một áo nước, đường dẫn vào và xả và buồng đốt hoặc một phần của buồng đốt cũng được đúc trong đầu xi lanh. Nếu trục cam được lắp trên đầu xi lanh thì đầu xi lanh cũng được gia công với lỗ ổ trục CAM hoặc ổ trục CAM và đường dẫn dầu bôi trơn của nó.
Đầu xi lanh của động cơ làm mát bằng nước có ba dạng cấu trúc: tích hợp, chia đôi và đơn. Trong động cơ nhiều xi-lanh, trong đó tất cả các xi-lanh dùng chung một đầu xi-lanh thì đầu xi-lanh được gọi là đầu xi-lanh tích hợp; Nếu có một nắp cho mỗi hai xi lanh hoặc một nắp cho mỗi ba xi lanh thì đầu xi lanh là đầu xi lanh chia đôi; Nếu mỗi xi lanh có một đầu thì đó là đầu xi lanh đơn. Tất cả các động cơ làm mát bằng không khí đều có đầu xi-lanh đơn.