柴油机作为汽车、船舶、工程机械和电站机组的动力,在国民经济中占有重要地位。可靠性技术作为一种重要的保障技术,对保证柴油机的正常使用具有重大意义。在柴油机设计中,由于缺乏完整的可靠性工作框架,分散的可靠性工作无法在提高柴油机可靠性的需求中形成合力,达到预期的效果;同时,分散的可靠性工作由于效率不高、重复劳动多,无形中增加了柴油机设计人员的工作量,被设计人员抱怨和抵制,降低了可靠性工作的效果。针对这一情况,本文通过对柴油机寿命周期各阶段的可靠性工作的分析,提出了柴油机设计阶段的可靠性工作框架,把故障模式及影响分析(FMEA)、故障数据分析、可靠性分配和可靠性预计等重要的可靠性工作集成起来,并研究了其中的关键技术和方法。为了在柴油机设计阶段更好的使用设计FMEA,本文改进了基于风险优先数的FMEA模型,将预防措施和探测措施分成两项分别进行评价,从而获得了两个含义不同的探测度指标,并在最终获得的两个风险优先数的基础上,提出了故障排序和处理的原则;将基于模糊推理的故障模式排序方法应用于柴油机的设计FMEA中,使分析过程更加直观,并通过案例分析比较了包含两个风险优先数的FMEA排序结果和基于模糊推理的FMEA排序结果,两者结果相似。本文分析了柴油机寿命周期内重要故障数据的来源以及各类故障数据的特点,结合设计FMEA工作,提出了柴油机首次故障里程数据的分析步骤,并应用现有方法对外场维修数据进行了分析。针对柴油机设计中的可靠性分配,本文探讨了常用的柴油机可靠性分配指标及指标间的相互转换,提出了基于新老系统变化量的可靠性分配方法,并利用基于层次分析法的综合评价方法对变化量的分配系数进行求取,使用专家权威系数评价了专家的权威性。针对柴油机的可靠性预计,本文提出了可靠性预计问题的七个维度,概况了可靠性预计的各个方面;提出了一种基于变化量的可靠性预计方法,并结合柴油机设计FMEA来获取比例系数值,将柴油机设计FMEA和可靠性预计结合起来,让可靠性预计随设计FMEA的更新而自动更新成为可能。