随着柴油机自动化程度不断的提高,其应用领域也越来越广泛,在获得巨大的经济利益和社会效益的同时,也带来了因发生故障造成设备严重损坏和人员重大伤亡等问题。本文研究了柴油机故障诊断和预测方法并进行了验证,力图实现故障的早期预报功能,并为维修人员提供必要的维修决策支持。比对几种智能柴油机故障诊断技术的基础上,针对灰色系统理论用于柴油机故障诊断工作中具有“少样本、贫信息、计算量小”等特点,提出了灰色关联分析诊断方法和灰色建模趋势预测方法,在GT-Power软件环境下,运用柴油机模型对两种方法分别进行了仿真验证,结果表明：两种方法可用于柴油机故障诊断工作。详细叙述了柴油机故障诊断试验台研建工作,介绍了试验台架的硬件组成部分及功能,依托Lab VIEW软件编写了柴油机故障诊断试验台监测界面。制定了灰关联诊断和灰建模预测试验方案,进行了单缸断油、进排气系统堵塞和气阀间隙变大等多项柴油机故障诊断试验,试验结果进一步表明：本文提出的基于灰色系统理论的灰色关联分析诊断方法和灰色建模趋势预测方法用于柴油机故障诊断工作中是可行、有效和实用的。