供气系统是天然气发动机的主要系统，供气系统故障是天然气发动机常见的故障。针对天然气发动机供气系统故障信号的非平稳性、非线性等特点，提出了一种基于经验模态分解(EMD)和模糊C-均值聚类相结合的故障诊断方法。运用EMD方法对振动信号进行分解，从供气系统不同工况振动信号的EMD能量熵值中发现，当供气系统发生故障时，各IMF分量的能量会发生变化。因此选取出有效的IMF分量的能量指标作为最敏感的特征参数，利用模糊C-均值聚类方法对此特征进行聚类。并通过与小波包分解提取频带能量指标的特征提取方法相对比，结果表明运用EMD方法的模糊聚类效果更好。对新待测样本的识别结果验证了该方法在天然气发动机供气系统故障诊断中的有效性。建立了天然气发动机供气系统故障识别与状态分级模型，编写了天然气发动机供气系统故障数据库软件，非常有助于对天然气发动机的安全管理及维护。