Uma cabeça de válvula, ou cabeça de cilindro, como é mais comumente chamada, é uma peça de um motor de combustão interna que contém e aloja as válvulas de admissão e escape. O cabeçote fica no topo de um motor diretamente sobre os pistões e envolve a câmara de combustão. A cabeça da válvula tem uma abertura conhecida como guia da válvula que corre completamente através da cabeça da válvula.
As válvulas estão localizadas na parte inferior da cabeça da válvula voltada para o pistão e são mantidas no lugar tendo suas hastes subindo através de uma vedação guia da válvula. Ele está localizado dentro da mola da válvula. Um retentor de válvula e um clipe de retenção mantêm todo o componente no lugar.
Uma das principais preocupações ao projetar uma cabeça de válvula é planejar um sistema de resfriamento que evite o superaquecimento. O superaquecimento do cabeçote da válvula leva à falha da junta do cabeçote e pode até levar à rachadura do cabeçote. Passagens de água são lançadas no cabeçote conforme ele é fabricado e permitem que o refrigerante flua através dos cabeçotes e os mantenha frios. As passagens de água se alinham com as passagens de água lançadas no bloco do motor. O refrigerante flui livremente entre o bloco e as cabeças e absorve o calor do processo de combustão.
A cabeça da válvula pode ser feita de ferro fundido ou alumínio. A maioria dos cabeçotes modernos são construídos em alumínio devido principalmente ao peso mais leve do material em comparação com o ferro. Cabeças de alumínio também produzem mais potência devido à sua capacidade de absorver o calor do motor de maneira diferente e mais eficaz do que suas contrapartes de ferro. As taxas de expansão do alumínio e do ferro fundido são muito diferentes; gaxetas especiais do cabeçote devem ser usadas para permitir que os dois materiais se expandam e se contraiam em taxas diferentes sem danificar a gaxeta ou sua vedação.
Um dos melhores métodos de produção de cavalos de força de um motor é realizar um trabalho extensivo nos bolsos das válvulas e nas áreas de exaustão de uma cabeça de válvula. Moendo e alisando as áreas onde a carga de admissão e o escapamento fluem para dentro e para fora do cabeçote, os níveis de potência do motor podem ser drasticamente aumentados. Esse tipo de trabalho é conhecido como porting. Até mesmo o ato básico e simples de combinar as portas de admissão e exaustão com as aberturas nas juntas correspondentes ganhará potência. Há uma linha muito tênue entre melhorar o fluxo de uma cabeça e arruinar a cabeça, e é por isso que esse tipo de trabalho é muito caro para ser feito por um profissional.