本文首先回顾了柴油机工程中传热与热负荷研究的发展和现状，进而对柴油机的热状态、热负荷和热负荷故障进行了定义和说明。接着阐述了求解柴油机受热零部件热负荷的基本原理和方法，介绍了热传导的偏微分方程、热弹性理论的基本方程和边界条件确定的原则以及用有限元法进行的数值求解。以玉柴两个典型的产品YC4112干式缸套柴油机、YC6108湿式缸套柴油机的为研究对象，对柴油机燃烧室组件(活塞、缸套及缸盖)的温度进行了实机的试验测量研究和对其热负荷进行了数值仿真研究；以此为基础，还进一步研究了在虚拟热负荷故障的情况下柴油机的热负荷。采用硬度塞法来测量柴油机受热零部件的温度，硬度测温法就是是利用经过淬火的某些金属材料在加热后会产生永久性硬度变化来测量温度的方法。采用ANSYS软件作为数值仿真的工具，利用ANSYS软件分别对YC4112、YC6108柴油机燃烧室组件(活塞、缸套及缸盖)进行了温度场、热变形的数值仿真。 　　通过对玉柴系列柴油机进行热负荷及其虚拟故障仿真的研究，得到了玉柴系列柴油机(YC4112、YC6108)的热负荷状况，并对玉柴系列柴油机热负荷状况进行了分析和评估。这将为热负荷的改善指出途径或找到解决的方法。另外，在柴油机设计阶段，可以利用所掌握的热负荷的数据库和图形库以及传热规律、经验，对其热负荷进行预测。