氣缸蓋冷卻水道的設計，應能使冷卻水首先進入熱負荷較高的地方，然后再流向熱負荷較低的地方。為此，有些氣缸蓋上制有導水筋片或噴水管。噴水管可埋鑄在氣缸蓋中或與氣缸蓋鑄成一體。氣門座之間的鼻梁區以及噴油器座或火花塞座與氣門之間，或氣門與渦流室、預燃室之間的狹壁，是氣缸蓋中比較容易產生熱裂的地方，應首先保證有足夠的冷卻，其冷卻水通道的**小半徑R應不小于3mm，狹壁也不宜過高，或者在鼻梁區中鉆水孔以加強冷卻。在設計水腔時，水流不應有死區，否則會使局部溫度過高；也應防止水流短路，流進水腔的水應經過有組織的冷卻后再從出水口流出。先進的涂層技術，提升氣缸蓋的耐磨和耐腐蝕性能。濟南單缸柴油機氣缸蓋

發動機工作時，氣缸蓋各部分溫度很不均勻，氣缸蓋底面燃燒室部分(一般稱為火力岸)溫度很高，而冷卻水套或散熱片部分的溫度很低，進氣道和排氣道的溫度也不相同，因此，氣缸蓋的機械應力和熱應力都很大。特別是由于高溫和溫度分布不均勻而產生的熱應力的反復作用。這些裂紋通常出現在氣門座和噴油器(或火花塞)座之間，特別是進、排氣門座之間的地區(一般稱為鼻梁區)很容易形成熱疲勞裂紋，再加上鑄造殘余應力也很大，因此氣缸蓋的工作條件十分嚴酷。同時，氣缸蓋受熱時引起的變形如果過大，會影響與氣缸的接合面和氣門座接合面的密封，加速氣門座的磨損，產生氣門桿“咬死”，甚至造成漏氣、漏水和漏油等現象，使內燃機無法工作。江蘇單缸柴油機氣缸蓋好的氣缸蓋能承受高溫高壓，延長發動機壽命。

發動機氣缸蓋的作用是：1、封閉氣缸上部，構成燃燒室；2、是凸輪軸、搖臂軸和進排氣管的支撐；3、把空氣吸到氣缸內部，由火花塞把可燃混合氣體點燃，帶動活塞做功，使廢氣從排氣管排出。發動機氣缸蓋常見的有兩類：1、側置氣門式發動機氣缸蓋，鑄有水套、進水孔、出水孔、火花塞孔、螺栓孔、燃燒室；2、頂置氣門式發動機氣缸蓋，除了冷卻水套外，還有氣門裝置、進氣和排氣通道。常見故障是氣門間隙過大或過小，導致氣門異響或缸蓋上凸輪軸位置傳感器失效。

發動機的進、排氣門座圈是控制燃氣吸入與廢氣排出的重要工作部件，其在工作過程中將在高溫下經受氣流的沖蝕和氣門的沖擊磨擦，工作條件十分惡劣：正常工作時，氣門座圈長期處于（600~800）℃的高溫下，高溫氣體腐蝕和零件變形等因素都會造成氣門導管和座圈錐面破損加劇，致使氣門密封不嚴，大量能量隨著高溫氣體的排出而白白浪費，從而一定程度上降低發動機的功率。因此，氣門座圈和導管孔應具有良好的高溫耐磨性、耐蝕性、傳熱性和高溫強度、抗高溫蠕變性能以及與氣缸蓋匹配的熱膨脹系數。同時，發動機工作時若氣門中心與氣門座圈中心偏離過大，在發動機功率下降、油耗上升的同時，還將加快氣門和導管孔的磨損。因此，氣門座圈和導管孔的加工精度特別是氣門座圈工作錐面對導管孔的跳動規定了嚴格的公差限制。清洗氣缸蓋時需注意保護內部精密部件不受損。

氣缸蓋的結構在滿足工作要求的條件下，應盡量使工藝性良好，鑄造和機械加工方便。內燃機氣缸蓋內部形狀復雜，設計過程中必須考慮到型芯的分模與強度以及取放型芯的方便和內部型芯的可能。分型面的位置要既能分型又不能處在加工面上。為此，氣缸蓋的側壁和上部都要開設一定大小和數目的出砂口，而在鑄造時還可以作為型芯的支撐孔。為使這些工藝孔不至過多的削弱氣缸蓋的強度，一般其直徑不大于40mm，并盡量避免開在受熱嚴重的區域。缸蓋上的氣門導管負責引導氣門運動，需保持順暢。安徽直噴式氣缸蓋

氣缸蓋上的凸輪軸安裝位置對發動機性能有重要影響。濟南單缸柴油機氣缸蓋

氣缸蓋在工作中受到低周熱疲勞損傷、高周熱疲勞損傷和蠕變損傷，其壽命和可靠性是發動機的重要指標。在發動機的啟動—停車過程中(啟動循環)，氣缸蓋被急劇的加熱和冷卻，產生較大的循環熱應力，受到低周熱疲勞損傷。在發動機啟動后的每個工作循環中(吸氣—壓縮—做功—排氣循環過程)，氣缸蓋發生較小幅度的溫度變化，遭受高周熱疲勞損傷。氣缸蓋局部材料在高于蠕變溫度的環境中長期工作，受到蠕變損傷。1)從理論上分析了氣缸蓋的低周熱疲勞損傷、高周熱疲勞損傷和蠕變損傷，引起氣缸蓋失效的主要是低周熱疲勞損傷，啟動次數是其主要的壽命指標；2)蠕變對氣缸蓋的直接損傷較小，但能夠影響低周熱疲勞的平均應力，因此可以把發動機的蠕變—低周熱疲勞可等效為恒定應變幅、一定平均應力的熱—機械疲勞，用熱機械疲勞試驗代替蠕變—熱疲勞試驗可一定程度上降低試驗時間。濟南單缸柴油機氣缸蓋