柴油機在使用過程中總要發生故障，應按照故障診斷方法進行故障診斷，而后才能進行排除或者維修，恢復柴油機的正常工作狀況。
一、柴油機的常見故障
1、柴油機常見故障
(1)柴油機起動困難：主要包括柴油機常溫下起動困難和柴油機冷起動困難等起動故障。
(2)怠速不穩定：主要是指柴油機怠速轉速不穩定、無怠速和怠速悠車等怠速工況故障。
(3)中小負荷工況工作不穩定：發動機容易熄火，個別氣缸斷續工作，動力輸出不穩定。
(4)大負荷動力不足：柴油機高速高負荷工況表現無力，汽車加速無力等動力不足故障。
(5)柴油機費油：汽車使用中發現費油，汽車長途行程中發現百公里油耗明顯增加等故障。
(6)柴油機停油不熄火：關斷發動機，發動機仍然運轉不熄火；繼續重復關斷仍不熄火。
2、柴油機特殊故障
(1)柴油機飛車：柴油機在高轉速工況運轉，轉速突然自行升高，不能控制，甚至損壞機器。
(2)柴油機停機：柴油機在高轉速高負荷工況，突然失去控制而停機，柴油機再不能起動。
二、柴油機故障診斷方法
靈活運用十大故障診斷方法，對柴油機的常見故障和疑難故障進行診斷。柴油機的工作原理決定有些故障比較明顯，也比較容易判斷，例如可用看柴油機排煙煙色，聽柴油機聲音，手摸某處的溫度和感知振動等方法來判斷。
1、柴油機排氣煙色
觀察柴油機排氣煙色，判斷柴油機的工作是否出現故障，是一種簡單易行和有效的方法。
發動機在正常工作溫度下，其排氣煙色應該是無色或淡灰色，所謂無色不是完全無色，不能像汽油機那樣無色，而是在無色中伴有淡淡的灰色，這是正常排氣煙色；發動機在怠速時排氣煙色可能重一些，在高速高負荷時也可能重一些，要注意觀察正常排氣煙色，才能對非正常的排氣煙色有清楚的了解。
(1)排氣冒黑煙。柴油機排氣冒黑煙主要是燃料過濃，可燃混合氣形成不良或燃燒不完善等原因造成的。
在柴油機正常溫度運轉時，大負荷工況或加速工況下常常伴有冒黑煙的現象，一般是因為噴油量過多造成的。如果柴油機無故障，又調整得當，且冒煙限制器工作正常，柴油機在大負荷下冒黑煙現象就能減輕，排煙為灰色就比較正常。排煙能調為淡灰色那是最好的。
在寒冷季節，柴油機冷起動時有的要冒出大量的黑煙，有的甚至較炊煙濃重得多，看上去就像汽車失事冒濃煙一樣，沒見過怪嚇人的。這主要是由于天氣寒冷，空氣溫度低，進氣溫度低，6110型柴油機雖有進氣預熱裝置，但可能有時不起作用或作用低下；柴油機機體冷，特別是在夜間冷凍一宿，已完全變冷，進入的空氣雖經預熱又被冷卻，引起燃燒室中空氣溫度低，相應的潤滑油溫度低，機油盤潤滑油溫度低，各油道和各潤滑表面潤滑油膜溫度低，發動機運轉阻力大，相應轉速較低；冷卻液溫度低，柴油機升溫慢；燃油溫度低，噴油器噴射霧化不良，可燃混合氣形成不佳，使得燃燒不完善；再加上燃油品質不佳，黑煙就更濃。而德國道依茨發電機組BF6M1013EC型柴油機，在燃燒室中加裝有筆式冷起動預熱器，能給燃燒室加溫，這就使冷機起動和冷起動后的預熱過程的柴油機冒黑煙現象得以緩和且可較快消失掉。
對于柴油機冷起動時和延續一段時間的冒黑煙故障，很難以調整的方法加以解決，只能等待約半小時，發動機溫度正常了，冒黑煙故障也就隨之減輕和消失了。
(2)藍色煙。排氣藍色煙，一般是發動機使用日久，慢慢開始燒機油引起的，隨著藍色煙霧的加重，燒機油越來越多，就應考慮維修柴油機了。
有時燃油中混有水分，或有水分漏入燃燒室中，引起燃燒的改變，柴油機會冒淺藍色煙。
(3)白色煙。白色煙是指排氣煙色為白色，與無色不同，白色是水蒸氣的白色。白色表示排煙中含有水分或含未燃燒的燃油成分。柴油機在寒冷天氣運行時，發動機溫度低，排氣管溫度也低，有水蒸氣排氣凝結成水汽形成白色排煙，是正常現象。當發動機溫度正常，排氣管溫度也正常時，仍然排出白色煙霧，說明發動機工作不正常，故障原因可能有：燃油中含有過多的水分；噴油泵壓力過低；噴油器故障等使燃油在燃燒室中霧化不良、可燃混合氣形成不良等引起的。
(4)灰色煙。淡灰色煙，柴油機工作還算正常，但煙霧顏色加重呈灰色或接近于黑色就不正常了，除了上述排煙黑色的原因外，還可能有進氣不暢即空氣供給不好的原因。當取下進氣空氣濾清器后，排氣煙色由深變淺甚至變為無色時，就是空氣濾清器堵塞了，應檢查引起進氣不暢的原因。
2、柴油機聲音
柴油機的工作原理決定其聲音較汽油機大，當其發生故障時又會以更大的異響表現出來，只要認真監聽，故障比較容易判斷。
監聽柴油機異響的方法較多，如直接用耳朵監聽，這是用得最多的，許多異響都可以直接聽出來；借助于聽棒、螺絲刀、膠管和聽診器等工具監聽某部細微聲音，也不失為好的監聽方法，收到直接用耳朵聽聽不到的聲音。
(1)柴油機工作粗暴噪聲。當調速器調整有誤，噴油量過多，噴油過早時，可能會出現工作粗暴噪聲，明顯高于正常柴油機聲音。特別是當柴油機加速和高負荷時表現更為明顯，應適當進行調整。
(2)柴油機敲缸噪聲。當調速器調整使噴油過于提前時，燃燒室中燃燒壓力發生在活塞上止點附近，燃燒室中燃燒壓力上升率偏高，引起柴油機敲缸。敲缸多發生在加速和高負荷況，如敲缸經常發生，就應適當調整，否則長期敲缸會損壞柴油機。
(3)柴油機排氣噪聲。柴油機排氣噪聲比較高，要求從發動機排氣管口直到排氣消聲器排氣出口的管路不能有損壞和漏氣之處，如管路連接處漏氣將使噪聲大大增加，對使用十分不利，必須換件修好。
(4)氣門落座噪聲。正確的氣門落座噪聲可用耳朵直接聽到，用聽棒或長起子監聽聽的更清楚，如聽到氣門噪聲過大，可能是氣門間隙過大，應重調氣門間隙；如聽不到氣門落座噪聲，還伴有柴油機工作不良等故障，可能是氣門間隙過小，應重調氣門間隙到適當間隙，恢復柴油機正常工作。
(5)噴油系統噪聲。噴油泵和噴油器正常工作時，用聽棒能夠監聽到有節奏的噴油泵出油閥出油聲響和噴油器噴油后針閥落座的聲響。如監聽不到某路噴油泵和噴油器的聲音時，又伴有柴油機工作不良等故障時，可能是某缸不噴油，不工作。
(6)柴油機聲音不正常。柴油機正常工作時，發出有節奏的噪聲，柴油機加速時聲音正常變化轉速正常提升。為發動機加速時，聲音變得清脆、"咯、咯"作響時，可能是噴油過早所致；聲音變得沉悶、"呼、呼"作響且伴有加速無力時，可能是噴油過遲所致。
3、柴油機振動和溫度
柴油機和柴油車正常工作時，有一個常規的感覺得到的正常振動，低速低負荷時振動較小，高速高負荷時振動加大，加速過程中有一個逐漸過渡的振動過程。在使用中這一振動明顯改變和明顯加大時，說明柴油機發生故障。柴油機支承損壞，柴油機支承是柴油機與車架的連接裝置，損壞后使柴油機振動明顯改變；柴油機某缸不工作或工作不良，使發動機振動加大，當排除前者原因后要檢查發動機本身。
柴油機供油高壓油管的波動，可用手摸法直接感知出來，摸到的振動就像中醫給人摸脈波一樣，高壓管的波動與轉速成正比，節律準確，波幅一致。當用手摸到某缸高壓油管的脈動變得特別重時，可能是本缸噴油器針閥卡住在噴油關閉位置所致，應進一步檢查本缸工作情況；當某缸高壓油管的脈動變得特別輕滑時，可能是本缸出油針閥處密封不良，也應繼續檢查。
柴油機起動后開始工作時，檢查柴油機工作情況，可用手摸各缸排氣管溫度上升情況。如某缸溫度上升明顯低于其他各缸，表示本缸不工作或有失火情況；柴油機在怠速時轉速不穩，也可用上述摸各缸排氣歧管的方法檢查溫度是否一致，如發現本缸溫度仍然明顯偏低，就應對本缸工作進行進一步檢查。但是當發動機升溫后，發動機各部溫度趨于一致，摸溫度就不靈了。
4、儀表指示
汽車的儀表板上裝有許多儀表和指示信號，例如有電壓表、發動機轉速表、水溫表、油壓表、氣壓表、油量表、車速里程表和警告燈等。這些儀表不僅供使用者掌握發動機和汽車的工作情況，還能用做發動機的故障診斷，那是再方便不過的了。當起動發動機時，如感到起動困難，使用者就應首先注意到起動機轉速過低的聲音，觀察到電壓表指示電壓是否低落和低電壓指示燈是否已經點亮，可以判斷蓄電池是否有電還是其他什么故障。當汽車停車和發動機怠速運轉時，如注意到氣壓表指示氣壓回落和氣壓警報燈點亮時，甚至注意聽到了儲氣管路有漏氣的聲音時，就應仔細觀察氣壓管路接頭是否密封不嚴或者管路折斷現象等。
5、查曲軸箱通風
曲軸箱中的煙霧與燃燒室相關，主要是由活塞和活塞環隔開的，查看曲軸箱通風的煙色和煙量，可以較容易的檢查活塞和活塞環的密封情況。檢查時拔下曲軸箱通風管接空氣濾清器的接頭，在發動機運轉中看通風管向外排煙的情況，還可略提高發動機的轉速觀察排煙的煙色和煙量的變化情況。對于較新的和工作正常的發動機，不應有煙氣向外排出；對于使用時間較長但無故障的發動機，可以有少量的煙霧排出，煙色應為無色或微白色；如果通風管排煙量較重，排煙量較多顏色較黑，說明活塞環磨損漏氣嚴重；如果排煙顏色是藍色，說明發動機燒機油，結合發動機的機油耗量的多少，可以說明發動機磨損到什么程度；如果排煙顏色變為黑色和大量的排煙，就應考慮到活塞環是否卡住或已經斷裂，應進一步檢查以確認其損壞情況；在某些特殊情況，可能排煙變為黃色煙霧，說明發動機軸瓦可能燒毀，應進一步檢查或停機修理。當以上故障判斷不夠明顯時，還可將曲軸箱通風的另一根接發動機進氣管的排氣管接頭也拔下來并將其堵住，切斷了曲軸箱的排氣，燃燒室的氣體直接經活塞和活塞環排人曲軸箱并從曲軸箱通風管排出而無旁路，排煙量會明顯增加，觀察更為直觀。
6、聞氣味
柴油機的異味與汽油機不同，柴油機總是有異味，這個異味主要來自發動機的排氣管，總是有未完全燃燒的柴油味，甚至駕駛員的身上永遠都粘有柴油味，人們一嗅到有柴油味的人，再看一下外表，就能判斷這個人是柴油車駕駛員。可見排氣中帶有柴油味并不奇怪，但應注意嗅到排氣中的柴油味加大加重，這是柴油機燃燒很不充分所致，應檢查柴油機或調整柴油機的調速器。如果比較留心，還可以準確判斷柴油機燒機油味等，再仔細觀察和排除。
7、拆噴油泵
噴油泵是柴油機供油系中的重要部件，可用局部拆開噴油泵的方法，來判斷柴油機的故障是方便的和有效的。
當柴油機排氣冒黑煙并懷疑柴油機的某一缸噴油過濃時，可以拆下這個缸的高壓油管，從而停止了這個缸的供油，在柴油機轉速和聲音均發生變化的同時，柴油機排氣冒黑煙消失了，立即可以判斷是這個缸的噴油過濃所致。
當柴油機有活塞或活塞銷的敲擊聲時，并懷疑這種聲音來自某一個氣缸，同樣可以拆下這個缸的高壓油管，如果敲擊聲消失，故障就在這個缸；如果判斷不對，還可對鄰近缸或其他各缸進行檢查，一般可以找到故障所在。
檢查柴油機的限速器和扭矩校正器是否按照要求起作用時，可以拆開噴油泵的側蓋，慢慢提升發動機的轉速，一邊聽發動機的聲音，一邊觀察噴油泵齒條的移動情況，如果發動機上升到額定轉速時齒條向回移動，發動機轉速不再繼續上升，就是限速器和扭矩限制器起作用。否則應進一步檢查和調整。
柴油機工作不良而懷疑供油管路有漏氣故障時，可在高壓泵的低壓油管接頭處拆開進油管，觀察進油管中是否有氣泡出現等。
8、試供油功能
柴油機的正常工作主要靠正常供油來實現。當拆開供油低壓管路后，可以改為用手動油泵來泵油，尋找供油系低壓供油部分的故障。
當推拉手油泵都感到阻力小時，可能是手油泵膜片壞了，漏氣，致使發動機工作不良。
當拉動手油泵行程感到阻力大而推動手油泵阻力小時，甚至在回行程只要一放手，手柄就會自然落下時，可能是供油管路前段油管堵塞所致，重點檢查前段供油管路。當推動手油泵行程感到阻力大而拉動手油泵阻力小時，可能是供油管路后段油管堵塞。
在柴油機停機狀態下，可逐缸拆下高壓油管接頭，打手油泵強制對高壓泵供油，觀察高壓管接頭出油情況，正常情況下應無柴油溢出；如果有柴油溢出，說明這個缸的出油閥密封不良，應拆檢修理。
當懷疑某缸噴油器噴油不良時，可將這缸噴油器拆下來，在發動機運轉中檢查噴油器的噴油情況；也可在停機狀態下，用撬動本缸噴油泵柱塞彈簧座的方法使噴油器噴油，觀察噴油情況，判斷噴油器好壞。
