气门是发动机配气机构的重要组成零件,确保了发动机能够获得良好的经济性能、动力性能、可靠性及耐久性。随着发动机结构的进一步优化,发动机整体尺寸缩小,而其功率加大,从而使得发动机气门的工作环境更加恶化,导致发动机气门特别是排气门的失效成为日益显著的问题。本文在阐述现阶段关于发动机气门失效的研究方法及研究成果的基础上,分析了发动机排气门失效形式,并以此重点讨论了发动机排气门第二热点位置的失效原因：由于排气门长期处于高温废气冲蚀的特殊工作环境中,使得排气门材料的组织结构改变,抗疲劳能力下降,导致排气门过早疲劳失效。而在发动机工作过程中,由于种种原因,还可能导致排气门处于非正常工作状态,在发动机排气门处于偏置或偏摆工作状态下时,排气门的受力情况变得更加复杂,这样使得处于频繁开闭工作状态下的排气门更容易发生疲劳断裂。本文基于ANSYS建立了发动机气门、气门座与气门导管组件接触模型,并以此分析了排气门不同工况下的应力形态,通过相关疲劳估算理论,对排气门零件的S-N关系曲线进行了相关估计,并根据与发动机气缸内压力相对应的排气门第二热点处应力谱估算出排气门的累积疲劳损伤率。同时本文还应用疲劳分析软件nCode DesignLife对发动机排气门进行了疲劳仿真分析,从分析结果云图中可以更加直观的研究发动机排气门的寿命情况。最终研究表明：排气门第二热点处存在高弯曲应力,其峰值分别发生在燃烧冲击及落座瞬间；在异常工况下燃烧冲击时对疲劳损伤率的贡献远高于气门落座冲击力。研究还表明：排气门正常工况下为无限疲劳寿命,影响其早期疲劳失效的主要因素是异常工况—气门往复运动偏摆角。论文基于实例讨论了发动机工作参数与排气门疲劳寿命之间的关系规律。