气门是发动机配气机构的主要组成部件,它也是确保发动机获得良好的经济性能、动力性能、可靠性以及耐久性的重要零件。但是随着发动机结构得到进一步的强化、运行工况的改变等原因,使得发动机气门工作环境恶化,导致气门失效特别是排气门失效成为发动机日益显著的问题。本文阐述了发动机排气门失效的原因、形式以及现阶段关于发动机排气门失效的研究方法及研究成果。高温的环境将改变材料的组织结构,使得抗疲劳能力下降,使得高温及高热负荷成为造成排气门失效的重要原因之一。本文以Q492汽油发动机为例,运用Matlab软件编程进行发动机缸内工作过程模拟,计算发动机运行示功图及各瞬时传热系数,进行排气门边界条件计算,完成排气门温度及应力分析,提出一种排气门温度传热及变形数值模拟研究方法,并且能使发动机在设计阶段,预测发动机示功图和描述排气门传热及温度场分布情况,从而对相关参数进行更加合理地设定,以减少排气门失效的可能性。同时本文还进行了变工况计算,确定不同工况下的示功图及传热边界条件,进行了传热仿真及分析;改变排气门材料导热系数进行传热仿真及分析,为排气门材料选取提供直观的判断分析;改变发动机工作工质为LPG,保持汽油机计算时的转速、压缩比不变,进行传热仿真及排气门失效情况分析。