空气阀是发动机启动暖机时，用来克服发动回转之摩擦力的装置，它可以给发动机提供暖机时必要的空气量。发动机温度低时，为了使发动机暖车更加顺利，将空气阀打开，让额外的空气由节气门的旁通道供给发动机。由于此时通过空气阀的空气，是从空气流量计的后方进入进气歧管的，也受到了空气流量计的检测，故这些多加入的空气量与节气门稍微打开的效果是相同的，也会使发动机转速增加，进而缩短了暖车时间。
空气阀有与节流阀体装在一起的，也有单独装在发动机上的。当发动机再启动时，为了不使怠速太高而浪费汽油，采用热容量进行控制。当空气阀热容量比发动机小时，由于空气阀比发动机冷却早，空气阀的开口面积大，通过空气阀的空气量多，发动机怠速将提高。为了防止这种现象的发生，必须使空气阀的双金属片或石蜡和发动机冷却水保持相同的温度，故而空气阀的温度检测部位是装在发动机上的。
空气阀有两种：一种是双金属型；另一种是蜡柱型。双金属型是利用热线圈加热使双金属产生位移来驱动空气阀的。蜡柱型是利用发动机水温使蜡柱膨胀和收缩来驱动空气阀的。
1.双金属型空气阀
图4给出双金属型空气阀的构造。它由双金属元件和加热线圈组成，发动机开始运行时，温度低，空气阀处于开启状态，空气经节气门的旁通道和空气阀进入进气总管。此时，虽然节气门是全闭的，但进气量较大，怠速转速高，电流流入加热线圈，使双金属元件温度升高，产生变形并慢慢地关闭阀门，从而降低发动机的转速。发动机暖机后，双金属元件不仅被线圈加热，而且还被发动机的热量加热，使阀门保持关闭，发动机处于正常怠速状态。当热机再启动时，阀门保持关闭，以免发动机怠速转速过高。
2.蜡柱型空气阀
蜡柱型空气阀装在节流阀体内，其构造（如图5）和工作原理如下：
蜡柱型空气阀依靠发动机冷却水温度的变化来控制空气阀的通路面积。控制的驱动力来源是发动机冷却水温度的变化，这种变化使蜡柱膨胀驱动阀门。蜡柱型空气阀由温度调节阀、阀门弹簧A和B组成（如图6），温度调节阀内充满了石蜡。
温度低时，温度调节阀收缩，阀门被弹簧A打开，使空气经空气阀进气总管。冷却水温度升高时，温度调节阀膨胀，弹簧B伸长，使阀门关阀。由于弹簧B比弹簧A硬，所以阀门是逐渐关闭的，使发动机的转速缓慢降低到正常怠速状态。冷却水达到80℃后，阀门总是处在关闭状态，发动机在正常怠速下运行。若发动机冷却水温高于80℃时，温度调节阀继续伸长，压缩弹簧B，使弹簧力增大，阀门将紧紧地关闭。
