气门是柴油机中最重要的运动件之一，它是配气机构中工作环境最为恶劣的零件。因此，在柴油机运行过程中，气门也是容易出现失效问题的典型零件。随着柴油机现代技术水平的提高，其发展方向趋于高功率、大扭矩、低油耗，所配套的气门所承担的工作载荷也经受了更高的考验，将气门的材料选型、结构设计、装配调整、使用维护推向了新的要求。　　在气门工作过程中，造成气门失效的因素是综合多样的，主要影响因素为高温环境的诱导、高频载荷的疲劳破坏、腐蚀气体的冲击等。本文结合工厂所生产的某重型柴油机作为研究对象，围绕失效气门的材料组织、温度对气门失效的作用、气门落座速度和气门接触应力对气门失效的影响等方面，结合数值仿真和试验开展气门失效机理研究。首先，柴油机气门实际落座速度是通过凸轮基圆、升程曲线及气门间隙等参数，利用专业软件计算得出并结合理论分析和数值计算气门落座速度，发现该柴油机气门的实际落座速度明显大于理论设计参考值，提出采用上升缓冲段和下降缓冲段对称方式，且下降段采用而成抛物线和直线相结合的方案。然后利用I-DEAS Master Series软件计算获得气门在工作过程中的应力及变形规律;最后利用整体硬度法对气门工作时的温度场分布进行了测量，并模拟了排气门的热负荷状态，由于环境温度及气门导热散热效果较差，出现气门局部温度过高的现象，导致材料内部组织发生变化;提出将整体氮化气门和淬火工艺相结合，解决堆焊气门的盘部开裂掉块问题。根据气门失效的现象，对气门工作环境、配气机构和气门结构进行优化设计。　　本文的研究结果对重型柴油机气门的结构设计、生产制造和失效问题分析会有一定的借鉴意义。