近年来，机械设备故障诊断技术在国内外得到了较大的发展，在国民生产中起到了重大的作用。柴油机作为机械设备领域的一部分，由于其用途的特殊性使得故障诊断的研究更具有重要意义。故障诊断技术是建立在多种技术之上并融合多种学科理论的新兴综合性技术，开展柴油机故障诊断技术研究能帮助我们发现故障，防止事故发生，同时能够带来潜在的巨大的经济效益和社会效益。 本文从工程应用的角度出发，以机车柴油机为研究对象，应用小波变换、小波包、具体研究了在基于振动信号的柴油机故障的智能化诊断中的故障机理、故障特征提取和故障诊断方法，并有效地实现了对柴油机故障的诊断和分析。 燃油系统是柴油机的重要组成部分，该系统的工作状况直接影响柴油机的燃烧过程，决定着柴油机的性能。文中系统地分析了燃油系统的工作过程，对高压油路中三偶件(柱塞偶件、出油阀偶件、针阀偶件)、喷油过程等的故障机理及其影响进行了分析，讨论了各种典型故障状态下的燃油压力波动情况，并以此为根据，从高压油管处提取压力波动信号，提取故障参数，利用模式识别技术，实现了对燃油系统故障的智能化诊断。