柴油发动机系统在工作过程中，其零部件由于磨损、疲劳和老化等因素都会引起系统结构上的劣化、失效及各子系统间关系的变化，使系统故障特征在传播过程中发生一定的扭曲，再加上传播路径不止一条等因素，从而造成原始故障可能表现为多个子系统故障。因此故障与故障源之间的关系十分复杂。这种复杂的关系主要表现有：故障的多样性和复杂性。柴油发动机出现故障的可能是多种多样的，并且在多数情况下可能同时出现几个故障。一因多果，一果多因。系统的一个故障可能由多个原因引起，而这些原因也常常是交织在一起相互影响的。另一方而，系统的同一个原因可能由于系统结构和影响程度不同，可能导致不同的结果。
故障的产生有偶然性和必然性。系统中故障发生有时是偶然的，没有一定的规律可循，比如油泵坏。系统故障有时也是必然发生的，这是因为它们持续不断，经常发生，并有一定的规律可循，比如润滑油粘度下降，其压力会降低等。故障的产生与使用条件或柴油发动机的工作条件密切相关。同一系统随着使用条件或工作条件的不同，系统所产生的故障也不同。例如柴油发动机在不同的工作负荷下，可能出现故障，也可能不出现故障，并且出现故障的部位也不一定相同。另外司机的水平也对故障的产生有一定的影响。故障的分析判断难，而处理容易。由于柴油发动机的结构复杂，当故障发生后，要想准确判断故障的发生部位和发生原因是比较困难的，必须对故障认真地检查、分析和判断，才能找出故障的部位和故障原因。由于柴油发动机系统结构复杂，为使问题简单化，按照柴油发动机在不解体的情况下通过振动测试可以解决的故障主要存在于燃油系统和进排气系统。因此，我们专门针对这两个系统的某些故障进行典型分析。主要包括：曲柄连杆机构故障、配气机构故障、气缸故障以及活塞故障。