柴油機在工作過程中自行熄火，可根據熄火時轉速降低的程度和其排氣顏色，來判斷故障原因。
1.若熄火時，柴油機轉速逐漸降低，響聲和煙色無異常變化，故障多發生在燃油系。一般要檢查燃油是否用完，油箱通氣孔是否堵塞。如無上述問題，則應由低壓至高壓檢查油路，看油路是否堵塞，油路中是否有空氣；噴油泵或噴油器是否供油。
2.若柴油機熄火時，轉速不穩，且排氣管冒白煙，則故障大多是柴油中有水。如確認燃油中無水，排氣管仍冒白煙而熄火，則是氣缸墊燒損所致。
3.若柴油機熄火時，轉速逐漸降低，且排氣管冒濃烈的黑煙，其原因是：①柴油機嚴重超負荷或供油提前角過小，燃油未充分燃燒而排出；②空氣濾清器或進氣管堵塞而熄火。
4.若柴油機熄火時，轉速急劇下降，且排氣管冒黑煙，其故障原因是：①潤滑油不足或過稀，使曲軸與軸瓦相對運動的零件表面潤滑不良，而造成燒瓦、抱軸。②大修後的機車因活塞與氣缸的配合間隙過小，柴油機温度升高，而使活塞卡在氣缸中。
5.若柴油機熄火時，發動機轉速急劇下降，並伴有異常聲響，多為曲軸或活塞銷折斷，連桿螺栓折斷或連桿螺母脱落；氣門彈簧折斷，氣門下落等造成的。
