柴油机正向着轻量化、集成化、智能化方向发展，伴随着柴油机热负荷和机械负荷的不断提高，对其安全性和可靠性的要求也更高。现代柴油机结构复杂、工作条件恶劣，如果发生故障，不仅影响其热效率，还会引起柴油机恶性事故。研究柴油机故障监测诊断方法，开发柴油机的在线监测系统，不仅可以预防柴油机故障的发生和提高热效率，对保障柴油机的安全运行也具有十分重要的意义。本文以6DK20型和4120SD型柴油机为研究对象，进行了活塞环、缸套磨损故障和主轴承磨损状态的监测与诊断试验研究，研究主要结论如下：1、分析了柴油机振动监测方法，分析了缸套、活塞环磨损故障和主轴承磨损故障诊断机理，为柴油机故障模拟试验提供了依据。2、在4120SD型柴油机进行了主轴承磨损故障模拟试验。测量了主轴承下瓦盖上的温度，分析和处理温度信号，确定了温度上升幅度趋势与磨损程度的关系，建立了故障诊断规则。3、在6DK20型柴油机进行了活塞环和缸套的磨损模拟试验，测量了缸内气体压力、上止点、机身表面振动等信号，抽取分析了机身表面燃烧段的振动信号，提取了用于诊断的故障特征参数，建立了特征参数与故障程度间的相互关系。