Рассмотрена задача моделирования теплового состояния деталей камеры сгорания дизеля. Описана математическая модель теплового состояния крышки цилиндра и клапанов дизельного двигателя. Проанализированы зависимости для определения тепловых граничных условий поверхностей крышки цилиндра (огневого днища, впускных и выпускных каналов, охлаждаемой поверхности) и клапанов двигателя, а также для определения теплопроводности сопряжений деталей. Предложен метод сопряженного расчeта крышки цилиндра и клапанов, не требующий проведения нескольких итераций для определения согласованного поля температур деталей. Кроме того, он позволяет учитывать неосесимметричность граничных условий и температурного поля клапана. Проведено математическое моделирование методом конечных элементов теплового состояния крышки цилиндра, клапанов и сeдел клапанов дизеля типа 12ЧН15/18. Представлены результаты моделирования и их анализ.