随着城镇化建设和农业机械化建设的快速发展，柴油发动机的作用显得越来越重要，农业机械化生产在我国农村得到了广泛的推广应用，但是柴油发动机在运行的过程中极其容易发生故障，对农业工作的进展造成很大印影响。所以分析和诊断产生故障的原因，针对具体的原因对症下药并及时解决特别重要。柴油发动机故障的诊断和维修技术是集多门学科为一体的交叉学科，它能详细的诊断出机器具体的运行情况，如对机器的运行现状进行识别、诊断及检测，然后根据诊断出的异常的运行状况及时的判断早期的故障，进而采取合理的措施使隐患问题得以解决。对已发生的故障，应该详细的了解故障发生的信息，方便剖析和诊断故障发生的原因，缩短维修的时间，使设备的利用率提升，避免再次发生类似的故障，对于机器设备运行的质量效益的提升有重要的意义。
被称为狄塞尔引擎的柴油发动机也属于点火式的压缩发动机，工作原理是在热能向机械能转换的过程中利用了气缸内柴油的高温高压膨胀作用。柴油发动机每个工作循环要经历进气、压缩、做功、排气几个行程。按照不同的用途，可以把柴油发动机分为汽车、农机、机车、发电、船用、矿山机械、工程机械等类型的柴油机。它主要是由机体组、配气机构、曲柄连杆机构、进排气系统、冷却系统、润滑系统、其他辅助系统构成，国外的柴油机采用了共轨新技术、四气门技术、电喷技术、高压喷射技术、涡轮增压中冷技术、排气再循环技术、EGR及后处理技术等，以满足欧Ⅲ排放限制法规的基本要求，使其在排放限制和性能等方面取得了非常好的成效，使柴油机突破了较高的水平，并且随着不断的发展，逐渐重载化、大型化、高速化、复杂化、自动化，另外柴油发动机的良好的运行状态也一定程度影响到成套设备的运行。
柴油机燃烧室的设计种类多种多样，按照其形式可把它分为直喷式、分隔式两种形式。其中上百种设计类型中，只有轿车偶尔利用直喷式以外，剩下的柴油机早已一部分被直喷化，变成发展的必然趋势，它属于一种非常实用的节能的办法，比起涡流式柴油机消耗的燃油降低了约5%～15%，像直喷式的农用卡车就占到大约80%以上，如世界上最先进的德国奔驰MTu2000/4000系列、美国康明斯QsK50/60型发动机等。直喷式柴油发动机可以分为直喷式可分为开式即浅坑型、∞形（空间燃烧）等和半开式即球型（油膜燃烧）、u型（复合型）等；分隔式柴油发动机分为涡流式和预燃式。现代燃烧室一般按照结构对涡流的影响，分为强流反射式RGB和阻尼式，接近花瓣形的四角形、八角形和六花瓣形。随着社会对排放烟气的环保要求越来越严格，便产生了很多梅花型、四角型、RGB型、缩口∞型等新型的直喷燃烧室，其中最有代表意义的有花瓣型、深坑型（∞为代表）、中凸缩口型（RGB为代表）。
花瓣型柴油机围绕燃烧室的四周设计为四个花瓣形状，比起四角方型燃烧更加柔和，对形成空气涡流更加有利，能使自喷油器喷出的柴油雾实现和空气的混合，如玉柴6105QC型柴油机，RGB燃烧室的综合指标及匹配性能良好，在直喷式机型中比较小新型，有很好的发展前途，但是梅花型对于较大扭矩且低速的拖拉机没有多大的用途。球型燃烧室又被称为曼（MAN）燃烧室，其活塞顶上的凹坑设计呈现大半个球形，为了得到更加强烈的空气涡流，把气缸盖上的进气道设置成螺旋形的，它有繁杂的生产工艺，对铸件的形状和尺寸要求比较严格，如150、90系列柴油机，对柴油的适应性较强，会出现很小的工作噪声，相对省油，但是其冷起动和加速性能相对较差。∞形燃烧室在活塞顶上的凹坑通常设计成∞型，如日本五十铃、国产135系列柴油机等，主要适用于要求相对较低的农用、船用柴油机，它的结构设计非常简单，启动、热损耗和耗油方面都比较理想，但是其供油的装置要求精度比较高，它的工作中也比较粗鲁，如果燃油中有杂质含量，势必会对喷孔造成堵塞，对发动机的工作造成严重的影响。u形燃烧室设计在∞型和球型之间，如国产120、105系列柴油机其活塞顶的凹坑一般设计成u型，如果发动机进行高速旋转的时候，柴油进入后大多数被较强的进气涡流甩到内壁上形成油膜，工作比较柔和、省油、易起动等，但是因为它对气道的流动性、供油的规律性特别灵敏，因此强化机型和高速柴油发动机一般较少使用。
分隔式燃烧室分为主、副燃烧室，活塞顶和缸盖底平面形成主燃烧室，气缸盖上设有涡流室，一般为球形或钟罩形，由一个或几个孔道连接主、副燃烧室，压缩行程完成，在涡流室形成的气流较强，喷入的柴油有一部门先燃烧，造成压力和温度骤升，带动没有燃烧的油气一起进到主燃烧室内，引起二次涡流，和空气充分结合并燃烧。涡流室有较低的喷射压力，要求的工艺材料很低，所以使用大孔径轴斜式喷油器比较适合，如新195系列、4115T、4125A型柴油机等。其工作比较柔和、稳定，可以促进燃烧比较完全的混合气的形成，排放的有害气体很少，导致小型发动机产生很高的转矩和转速，因此被广泛的应用在国内汽车和农用机械上。
柴油发动机的故障种类很多，并且不同的状况百出，并且还会引起很多种不正常的现象，如起动困难、运转异常、运转的功率不正常、转速异常、振动强烈等；压力出现不正常，如由于机油、冷却水、燃油等的压力造成的压缩的压力受到影响；温度不正常，如排气、机油、冷却水等的温度比平时高，使轴承出现较热的情况；外观不正常，如排黑烟、白烟、蓝烟等，根据排烟的轻重和颜色分析系统的漏气、漏水、漏油情况；声音出现不正常，如排气声、碰撞声、敲击声、放炮声、周期性摩擦声等不正常的声响等。
引起柴油发动机的故障因素也有很多，如不按操作规程操作，在操作中易发生习惯性的错误；各个零部件的安装和调配不合规律，可能会使为其产生运转不正常的情况，进而损坏到各个零部件；如果加工零部件的时候因各种因素而使产生出的零部件达不到安装的具体要求，加上装配的时候没有对其进行严格的检查就直接安装上机，使其在运转的过程中承受不了工作的负荷，造成零部件发生损坏；没有对零部件进行及时、正确、到位的维修和保养，在对其进行排查和清洗的过程中没有处理好死角问题，导致零件容易发生积炭、污堵现象，严重的会磨损零件，使其失效等，对柴油发动机的正常工作造成影响，而容易在运转中发生故障。
当前柴油发动机的故障诊断和状态监测的技术和方法很多，相关技术人员应该按照一定的检测程序，运用直观诊断、振动噪声、润滑油液分析、热力性能参数监测、神经网络或专家系统的智能化诊断等方法利用试探法、比较法、异响判别法的相关理论对柴油发动机突发故障进行综合考虑，以便及时准确的发现故障的发生位置。
3.1 起动困难或无法起动
（1）起动系统的故障。如果气起动的马达和飞轮齿圈发生啮合不稳定的现象时，应该把其安装的位置做重新调整，保障其始终保持正常的啮合；如果气起动的马达发生损坏，及时检修更换；发现明显的气源压力不足的现象，应该及时重气到规定的范围；加入发现起动的管子有漏气现象，应该技及时的检查并排除；如果继电器发生打不开的情况，应该拆下来检查并且始终保持滑动面良好的润滑性能。
（2）进排气系统的故障。当空气滤清器发生堵塞情况时，应该立即，采取清理和疏通的措施；假如进、排气门或活塞环发生了漏排气的情况使发动机的压缩压力严重不足，应该维修和更换进气门、排气门，或更换气缸垫或活塞环；如果配气的定时不准确时，应该立即调整时间再配气；发现排气管道有堵塞的情况发生，以致于关闭了防爆装置的碟门，需立即进行彻底的清洗，使防爆装置的碟门顺利的打开。
（3）润滑系统发生问题。发现有空阀出现失灵的现象，立即抢修，或依据预供油的具体压力情况进行合理的调整；发现起动预供泵的供油压力出现问题，需按照规定进行排查或加足气源的压力。
（4）燃油供给系统工作不正常。如果供油器出现损坏的特征或被堵，导致滤清器的旋转阀门不能顺利打开或产生堵塞情况，需彻底清洗或更换相关的零件；发现发动机供油提前角不合理，需要立即纠正；如果因工作疏忽未能及时打开燃油节流阀，应及时的把它打开；如果发动机油箱的油位较低，应该及时的补充足量的油；如果系统内产生空气，应该及时的进行排气；如果燃油的质量不符合相关规定的要求如含水，造成发动机燃油供给系统异常时，应及时更换符合固定的牌号燃油，并把燃油箱的积水及时清除。
（5）使用、维修和保养不恰当。如果柴油发动机的机身温度过低时，应该用热水加温机油、进行一定的暖机；如果发动机运转速度减慢时，应该清洗喷油器，把发动机内的积炭清除，使发动机恢复正常运转速度。
3.2 柴油机的功率不足
（1）进排气系统工作不正常。发现气缸出现漏气的问题，使其压缩的压力不足，应立即检修或更换各个相关的零件；如果增压器发生污堵或配合不正确降低了气压时，需要修检或清理增压器；如果配气的定时不准确，需要重新进行调试；如果进、排气管道发生污堵情况，应该及时的疏通和清洗。
（2）供给燃油系统出现问题。假如因堵塞喷油器出现不良雾化现象时，需立即清洗或换新；如果喷油泵偶件长期使用出现磨损现象，需换新并进行合理的调试；发现喷油泵的定位铅封发生破损，造成加油量不够时，需根据实际情况重新做调整，并加够充足的油量；发现供油的时间发生偏差，需重新调整合理的时间定时；假如燃油滤清器因污渍发生堵塞情况，绪彻底清理滤清器；如果燃玉的管路受到阻碍，油管发生漏气的现象时，应该及时检查管路，疏通油路；如果发动机燃油的质量不好或燃油中含水，则需要及时的更换符合规定的燃油，采取措施排除油箱中的水。
（3）冷却系统运转不正常。发现增压器因空气阻力的问题导致冷却受到影响，需彻底清理中冷器，并立即排查冷水泵的运转问题。
3.3 机油的压力较低
（1）润滑系出现问题。如果油底壳缺乏机油，需把该部位的机油及时添加到符合的值数；发现机油泵因损坏不能正常运转，需维修或更换；如果调压阀的压力没有进行正确的调节，应该调整至合适的压力；假如润滑系统因故障出现漏油现象，需检修或换新；如果油压表损坏不能发挥正确的指示作用，需换新的油压表；如果是机油的牌号不合乎相关的规定，需使用规定范围内合格的机油。
（2）冷却系统运转不正常。如果是因为机油冷却器冷却作用的问题，需立即检修；假如因为冷却器堵塞或机油油面的问题造成的不正常运转，需放出适量的冷却器机油，使其高度符合相关的规定。
（3）使用、维修、保养不正确。如果轴承出现严重的磨损现象，导致轴承的间隙过大，使轴承失效，应进行大修，并更换轴承。
3.4 机油的液面升高、稀释或油温过高
（1）润滑系统产生问题。假如油温表的指示数值产生了偏差，应更换油温表；如果油面过低或缺少机油时，应该及时把机油添加到符合的高度；发现机油泵出现了损坏的情况，需立即检修或更换新的零件。
（2）冷却系统产生问题。发现机器缺少冷却液或其水温不正常，应排除故障，把冷却液补到足量，发现冷却器有堵塞现象，需立即彻底清洗。
（3）使用、维修、保养不正确。发现轴承有损坏现象，需更换新的配套的零件；如果活塞环被卡或发生严重的磨损现象，导致气缸有严重的漏气现象，应该立即换新。
（4）冷却液漏至机油内部。如果是机油的冷却器芯的问题，应检修或换新零件芯子；发现气缸的套封的水圈有漏水的情况，需及时换掉产生漏水的圈；发现气缸盖的喷油器套产生漏水的现象，需换封圈；发现有封水圈的水泵产生漏水情况，需更换该部位零件。
（5）供给燃油的系统出现问题。假如柴油机出现漏油情况，使喷油器发挥不出较好的雾化效果，需检修或立即更换；发现喷油器的接头处出现漏油情况，需拆修或换新；发现输油泵发生比较严重的漏油现象，应该把相关的密封零件换掉。
3.5 冷却水的温度不正常
（1）冷却系统运转不正常。如果是因为冷却液少而产生的问题，需立即补足冷却液；如果散热水箱的管路出现堵塞的情况或逐渐冷却，需立即对各零件进行彻底的清洗；发现水温表有损坏的情况出现，给其正确的指示造成影响，需及时更换；如果发现风扇的皮带有松动的情况，需根据实际情况调整；假如发动机的水泵出现损坏的情况，需及时换新。
（2）使用维修和保养不正确。假如柴油发动机因维修保养不当出现拉缸现象，需更换活塞和气缸套；如果因为柴油机的载重问题引起，应该在柴油机的运行中适当的降低其负荷。
3.6 排气的温度不正常
（1）燃油供给系统出现问题。假如喷油的提前角过迟，需做合理的调整；发现喷油器出现漏油情况时，需及时检修或换新喷油器；假如燃油的质量不在规定的范围之内，应该使用符合质量的产品。
（2）进气系统运转不正常。如果因为空气滤清器的堵塞而造成，需立即进行彻底的清洗；如进气管道被堵塞，需做合理的排查，对进气道进行彻底的清洗。
（3）使用、维修、保养不恰当。如果是因为发动机运转中的负荷情况造成，需适当的降低其负荷；如果是因为气门间隙的问题导致，需合理的调节；由于高原地区的气压比较低，所以在高压地区使用该机器时应该合理的限制油门。
3.7 发动机运转不均匀
发现喷油器有漏油的情况，需立即检修或换新；假如喷油器的弹簧压力表现出不太一致，需合理的调整到规定的压力；发现油阀门的弹簧出现断裂等不正常的现象时，需立即检修或换新；假如燃油管路和喷油泵中含有空气，需立即采取措施排出；如果是调速器没有进行正常的调速而造成的，需进行检修；发现喷油泵柱塞弹簧柱塞的弹力出现问题或被卡住，需把弹簧的弹力调整至合理，同时调整柱塞偶件。
3.8 增压器出现问题
（1）增压压力不正常。发现空气滤清器出现不正常的情况时，需及时的把滤清器清理干净；发现增压器的入口的环境温度和空气的温度不正常时，需根据实际情况控制油门；如果是因涡轮的排气压力大造成的，导致扩压器和叶轮出现脏污的现象时，需立即拆下并进行彻底的清洗。
（2）增压器出现超速问题。发现涡轮排气时产生较高的温度，需合理的调整柴油机的工作状况；发现环轮叶片和喷油涡轮出现积炭的情况，需及时的拆下并进行彻底的清洗；发现喷油的环销钉出现断裂的情况，导致流通的面积太小时，应该及时的紧固；如果柴油发动机运转速度过快时，应该及时停车认真检查；如果在环境气压较低的高原地区使用，需根据实际情况对其油门、功率进行一定的限制。
（3）回油的温度不正常。如果因为涡轮气封漏气或增压器轴承损坏而导致的现象，需立即检修或换新。
（4）压力机发生喘振的情况。如果是因为涡轮流道的堵塞而致使中冷器和进气管道出现脏污的现象时，需立即检查并进行彻底的清洗；发现发动机出现紧急停车的现象或柴油机出现较大的负荷波动，应该在其运行过程中适当的减少负荷。
（5）增压器出现强的振动的现象或产生碰撞的声音。发现转子的油封和固定件、压气机涡轮、叶轮或罩壳发生碰撞时，应该及时的拆下检查并合理的调整其间隙；发现轴承出现较大的磨损现象、气压机的涡轮或叶轮的叶片出现损坏的情况时，需拆检换新；发现增压器的轴承出现烧损的情况或出口的压力发生骤降的情况时，需立即停车检修或换新。
3.9 出现飞车问题
如果因为喷油泵的齿条或拉杆的螺钉的问题导致飞车现象，需拧紧并做一定的调节；如果因为限位的螺钉位置导致，需立即调整；如果因为发动机齿的问题，导致拉杆、横轴犯卡、滚轮销轴出现一定程度的弯曲现象，使控制柴油发动机的拉杆不能够进行回移，需对相关的零件进行及时的检修和紧固。
3.10 发动机发生突然停车情况
（1）供给燃油的系统出现问题。发现调速器或喷油泵的弹簧出现断裂的情况，需换新；发现喷油泵的柱塞被牢牢卡住，需立即检修并对柱塞偶件进行彻底的清洗；如果管路出现堵塞的情况，需及时的做好疏通工作；发现燃油中掺入水分，对其质量造成影响，需采取排除多余的水分，必要时更换符合质量的燃油；发现燃油即将耗完，需把燃油添加到规定的范围。
（2）润滑系统运转不正常。如果是因为发动机的润滑油压力的问题导致，需排查解决；假如因为油压的原因造成自动停车装置失灵，需检修或换新。
（3）使用维修保养不正确。如果因为发动机的活塞咬缸的原因导致，需要检修并更换相应的零件；如果连杆的主轴瓦、轴瓦被烧损，齿轮或喷油泵的定时结构产生损坏情况，需检修并及时把出现问题的零件更换掉。
3.11 呼吸器处不正常运转
如果是因为轴瓦烧损或增压器气封的原因，需检修换新；如果因为活塞和气缸套出现磨损或拉伤的情况，需对其进行及时的检修；如果活塞环折断或有严重的磨损，应该立即换新，发现活塞环有重环情况，需进行调节；如果喷油器出现漏油的情况，需重新检查并紧固。
3.12 发动机排烟异常
（1）排放黑烟。①进排气系统出现问题。发现进气道、空气滤清器产生相互阻碍的情况，需进行彻底的清洗；如果中冷器或涡轮增压器产生脏污时，应对其进行及时的清洗工作；如果产生较高的排气背压，需对排气管道进行彻底的清洗，并对消声器进行彻底的检查；②供给燃油系统出现问题。发现进油的管道出现堵塞的情况，需立即进行彻底的清洗；如果发现喷油器的孔出现堵塞的现象，导致雾化效果不好时，应及时的清洗和合理的调整；假如喷油泵的个别油量齿圈产生松动的情况，致使耗损较多的油量，需立即做合理的调整；发现燃油因质量问题导致排放黑烟，需换符合质量要求的燃油；③使用、维修、保养不正确。如果柴油发动机的载重过大，应该适当降低其负荷；如果发动机长期运转较慢，应该立即进行调整；假如是因为气门间隙或密封的问题导致，需进行合理的调节从根本上控制缺陷。
（2）排放白烟。如果因为中冷器产生漏水情况并漏入气缸导致，需进行相应的检修；如果冷却器的温度不正常，需经过暖机程序之后再添加一定的负荷；假如燃油中含有些许的积水，需采取措施排除，并更换符合质量要求的燃油。
（3）排放蓝烟。假如发动机因较高的油液面或压力过大时，应该采取措施适当的降低其压力，或把多出来的机油合理的排出；如果因为活塞环磨损或断裂增压器油封出现漏油、活塞或气缸套出现磨损或刮伤等造成的，需检修换新；如果因为活塞环重环的情况造成，需采取措施合理的解决。
3.13 发动机不正常振动
如果是因为发动机的减震器发生了扭转造成的不正常现象，需换新或检修；假如因为柴油机被驱动件的原因导致发生了偏离，需要拆下重新安装；假如安装的螺丝有松动情况，需要及时的进行紧固；假如柴油机的底盘缺乏一定程度的刚性，需要对其进行加固；发现其飞轮不平衡或有出现松动，需紧固和调节；如果因为轴承的磨损间隙导致，以致于出现主轴或曲轴承盖断裂的现象，需大修。
3.14 发动机发出异常的声响
（1）燃烧时发出敲击的声音。发现因供油提前角的问题导致产生较大的喷油压力时，需根据实际情况调整；发现发动机严重的超负荷，需降低其负荷，如果喷油器和气门不正及时的调整；如果冷却液的温度太低，应该给冷却水加温；如果进油的管道漏气，应尽快检查，及时进行更换；如果是燃油质量问题造成的，应更换符合规格的燃油。
（2）敲击机械的声音。假如进排气门有较大间隙，应该及时的进行调整；如果气缸套和活塞的间隙较大，应该及时的配换备件；如果活塞环发生折断或严重的磨损现象时，应及时的把备件换掉；如果衬套、主轴承、连杆轴承等的间隙较大时，应及时的进行排查并换掉备件；如果气门和活塞发生碰撞，应该及时的对气门间隙进行检查；如果发现气缸内有机械物，应及时的排出；活塞相撞与气门，应该确保气门的间隙；如果发现气缸内落入机械物，需及时清理。
（3）齿轮发出噪声。如果发现齿轮有较大间隙，应合理的调节齿轮相互啮合的间隙；发现运转中的齿轮发生断裂的问题，需换新；如果是因为螺丝的固定有松动情况，需用工具紧固；发现轴承出现较大的间隙，需要及时的更换轴承。
对柴油发动机常见的故障进行诊断，并研究其维修技术，能在工作中以最小的劳动代价，获取柴油发动机最准确、可靠的技术情况，并及时的采取合理的措施，使其运转过程中其稳定性、可用性、可维修性、安全可靠性、经济环保性等得到大幅度的提升，把不必要的故障和损失降到最低，达到预防突发事故的目的，并且在诊断柴油发动机故障的过程中不断的总结积累各种经验，才能在实践的过程中自如的运用，保障柴油发动机顺利的运转。