Una cabeza de válvula, o culata como se le llama más comúnmente, es una pieza de un motor de combustión interna que contiene y aloja las válvulas de admisión y escape. La cabeza se encuentra en la parte superior de un motor directamente sobre los pistones y encierra la cámara de combustión. La cabeza de la válvula tiene una abertura conocida como guía de válvula que corre completamente a través de la cabeza de la válvula.
Las válvulas están ubicadas en la parte inferior de la cabeza de la válvula hacia el pistón y se mantienen en su lugar haciendo que sus vástagos suban a través de un sello de guía de válvula. Esto se encuentra dentro del resorte de la válvula. Un retenedor de válvula y un clip de retención mantienen todo el componente en su lugar.
Una de las principales preocupaciones al diseñar un cabezal de válvula es planificar un sistema de enfriamiento que evite el sobrecalentamiento. El sobrecalentamiento de la cabeza de la válvula conduce a la falla de la junta de la cabeza e incluso puede provocar grietas en la cabeza. Los conductos de agua se vierten en la cabeza a medida que se fabrican, y permiten que el refrigerante fluya a través de las cabezas y los mantienen frescos. Los conductos de agua se alinean con los conductos de agua fundidos en el bloque del motor. El refrigerante fluye libremente entre el bloque y las cabezas y absorbe el calor del proceso de combustión.
Una cabeza de válvula puede estar hecha de hierro fundido o aluminio. La mayoría de las cabezas modernas son de construcción de aluminio debido principalmente al menor peso del material en comparación con el hierro. Las cabezas de aluminio también producen más potencia debido a su capacidad de absorber el calor del motor de manera diferente y más efectiva que sus contrapartes de hierro. Las tasas de expansión de aluminio y hierro fundido son muy diferentes; Se deben usar juntas de culata especiales para permitir que los dos materiales se expandan y se contraigan a diferentes velocidades sin dañar la junta o su sello.
Uno de los mejores métodos para producir potencia de un motor es realizar un trabajo extenso en los bolsillos de la válvula y las áreas de escape de la cabeza de la válvula. Al moler y alisar las áreas donde la carga de admisión y el escape fluyen dentro y fuera de la cabeza, los niveles de potencia del motor se pueden aumentar drásticamente. Este tipo de trabajo se conoce como portabilidad. Incluso el acto básico y simple de hacer coincidir los puertos de admisión y escape con las aberturas en las juntas correspondientes ganará potencia. Existe una línea muy fina entre mejorar el flujo de una cabeza y arruinar la cabeza, por lo que este tipo de trabajo es muy costoso de realizar por un profesional.