Головка клапана имеет конусную запорную часть. Для плотной посадки в седло на запорной части клапана делают прошлифованную фаску, которая индивидуально притирается к фаске соответствующего седла. Угол конуса фаски составляет, как правило, 45 или 30°. При угле фаски 30ч необходимое проходное сечение клапана достигается при меньшем его подъеме, что позволяет уменьшить силы инерции и износ клапанов. Однако применение клапанов с таким углом фаски в механизмах с нижним боковым расположением клапанов приводит к резкому изменению направления всасываемого потока и ухудшению наполнения.

Угол фаски 45° применяется как при нижнем, так и при верхнем расположении клапанов; угол фаски 30ч имеют верхние впускные клапаны отдельных двигателей. Диаметры головок впускных и выпускных клапанов двигателя или одинаковые, или диаметр головки впускного клапана для лучшего наполнения цилиндров делается большим.

Направляющая часть клапана (цилиндрическая поверхность стержня) шлифуется. Хвостовая часть стержня приспособлена для крепления пружины к клапану. Для этого на хвостовике стержня делают кольцевую проточку, или коническую поверхность для сухариков, или сверлят сквозное отверстие для чеки.

Кроме этого, на стержне подвесного клапана иногда делают выточку для установки проволочного кольца, предотвращающего падение клапана в цилиндр при отъединении пружины от клапана.

Торец стержня клапана, воспринимающий удары коромысла или толкателя, закаливают или закрывают специальным защитным каленым колпачком.

Впускные и выпускные клапаны работают в разных условиях: если средняя температура заряда, омывающего впускной клапан, составляет 300…400 °С, то температура отработавших газов, в среде которых работает выпускной клапан, достигает 600…800 °С. Поэтому к материалу выпускного клапана, особенно его головки, предъявляются повышенные требования с точки зрения жаростойкости, сопротивления коррозии и образованию окалины, износостойкости.

Для изготовления впускных клапанов применяют хромистые стали, а выпускных — специальные жароупорные сильхромовые стали. В некоторых случаях головку выпускного клапана делают из жароупорной стали и электросваркой соединяют ее со стержнем из хромистой стали.

Чтобы повысить износостойкость клапана, часто стержень хромируют, а фаски головок наплавляют жаростойкими хромоникелевыми сплавами.

Выпускные клапаны некоторых двигателей имеют специальное охлаждение. В стержне клапана со стороны головки делают глухое сверление, которое наполовину заполняют легкоплавким веществом (натрием или специальными солями), затем заваривают. При работе двигателя наполнитель в стержне плавится, взбалтывается и интенсивно отводит теплоту от головки к стержню.

Направляющая втулка центрирует клапан относительно гнезда и обеспечивает плотную, без перекосов посадку головки клапана в гнездо. Ее изготовляют из чугуна или металлокерамического сплава.

Клапанное гнездо является опорой для головки клапана. При закрытом клапане его фаска прижимается к фаске гнезда, обеспечивая надежное уплотнение. Клапанные гнезда выполняют непосредственно в теле головки цилиндров блок-картера или изготовляют отдельно в виде колец из специального чугуна или жароупорных сталей. Вставные кольца применяют в качестве гнезд для выпускных клапанов, а если головка цилиндров (блок-картер) изготовлена из легких, относительно мягких сплавов, то и для всех клапанов.

Клапанные пружины предназначены для плотной посадки клапанов в гнезда. В процессе работы клапанная пружина обеспечивает постоянный беззазорный контакт передаточных деталей (клапан — коромысло — штанга — толкатель — кулачок).

Как правило, пружины впускных и выпускных клапанов изготовляют одинаковыми.

Клапанные пружины цилиндрические, с постоянным или переменным шагом, из круглой проволоки диаметром 3…8 мм и числом рабочих витков от 5 до 14. В качестве материала для изготовления клапанных пружин применяют марганцовистую, кремнемарганцевую, хромованадие-вую и другие стали (например, 65Г, 50ХВА, 50ХФА).

Нижние клапаны обычно имеют по одной пружине, верхние для уменьшения габаритной высоты двигателя и снижения напряжения на клапан могут иметь по две короткие пружины. В случае применения двух пружин на клапан направления навивки наружной и внутренней пружин делают различными. Это исключает попадание витков одной пружины между витками другой.

Пружины с переменным шагом меньше вибрируют. Их следует устанавливать большим шагом навивки к головке клапана.

Пружины относительно клапана центрируют за счет опорного гнезда в головке цилиндров или блок-картере.

Крепление пружины к стержню клапана может выполняться при помощи опорной шайбы и цилиндрических или конических сухариков, конуса на хвостовике стержня или чеки. Первый способ получил наибольшее распространение.