为了进一步提高柴油机动力装置的安全性和可靠性，达到现代预防维修制度和智能化快速诊断故障的要求，实时监测柴油机的工作状态和在线诊断其故障具有十分重要的意义。柴油机作为一种典型的往复式动力机械，结构复杂增加了对其进行状态监测和故障诊断的困难性。本文仿真计算了柴油机的瞬时转速，用瞬时转速信号对气缸压力进行了重构并进行了基于热力参数、瞬时转速和气缸压力信号为主的柴油机状态监测与故障诊断技术研究，取得的主要研究成果如下：　　 (1)根据柴油机曲柄连杆机构动力学和运动学知识，建立了瞬时转速仿真计算模型，仿真计算出正常状态下的柴油机性能参数曲线，并模拟了单缸功率不足的故障，研究了不同转速和负荷下的瞬时转速波动规律以及曲轴瞬时转速与柴油机缸内燃烧故障之间的特征联系。　　 (2)介绍了瞬时转速的测试原理以及4135柴油机瞬时转速测试系统的组成，并对瞬时转速信号和气缸压力信号做了适当的信号处理，为基于瞬时转速的气缸压力识别提供了真实可靠的信号和数据。　　 (3)对柴油机气缸压力信号重构方法进行了研究。根据瞬时转速信号和气缸压力信号之间的非线性关系，分别通过BP神经网络和RBF神经网络对气缸压力进行了重构，结果RBF神经网络的识别精度比较高。最后通过比较最大压力及其所在转角、最大压力升高率及其所在转角等参数来评价重构信号的优劣，结果表明基于瞬时转速信号重构气缸压力信号效果较好，满足柴油机在线监测和故障诊断的需要。　　 (4)在虚拟仪器平台下成功开发了一套柴油机数字化监测诊断系统。该系统主要分为热力参数监测模块、气缸压力监测模块和瞬时转速监测模块，采用多参数多方法监测柴油机缸内工作状态。所有参数通过数据库进行管理，尤其是在该监测系统中开发了瞬时转速和示功图测量分析模块，实现了柴油机瞬时转速和气缸压力示功图的测量分析和性能参数计算。