柴油机燃油系统功能是定时定量地向燃烧室，按一定规律喷人与负载相应的清洁的高压油雾，维持燃烧连续地进行，使柴油机稳定运转。燃油系统是发动机的心脏，燃油系统的工作状况对柴油机功率和经济性影响很大。在没有油泵检查、调整专用设备的情况下，可采取以下几种方法对柴油机燃油系统几种常见故障进行不拆卸诊断。
1喷油泵柱塞磨损程度诊断
喷油泵是根据柴油机的不同工况，定时、定量、定压地将柴油送往喷油器，再由喷油器将柴油雾化喷人气缸。在喷油泵的使用过程中柱塞磨损是不可避免的，柱塞的磨损后会造成燃油漏损增加，使开始供油时间滞后，供油结束时间提前，进而造成柴油机功率不足，耗油量增加。特别是在怠速运转时，供油量下降更多，造成怠速不稳定、易熄火和不易启动等。
在使用中如果发现柴油机启动困难、着火不稳、马力不足、不能怠速运转等特征时，一般可诊断为喷油泵柱塞磨损造成的。这时可采用喷油器试压法，其方法是将标准压力喷油器装在油泵上，将供油手柄放在最大供油位置上，摇转曲轴观察喷油状况，可根据下列几种情况予以判断：
（1）缓慢转动曲轴，若喷油器正常喷油，说明柱塞副工作状态良好，故障部位不在柱塞副。
（2）若喷油器不喷油，只有快速转动曲轴才喷油，说明柱塞副轻度磨损，应更换柱塞副。
（3）快速摇转曲轴，喷油器仍不喷油或喷油不正常，说明柱塞副严重磨损，应更换柱塞副。
（4）喷油器虽然喷油，但喷油后有滴油等不正常现象。这时应考虑检查出油阀的减压环带或喷油器的针阀是否磨损，还可采用调整喷油器压力的方法，来判断柱塞磨损程度。
2喷油嘴磨损诊断
柴油机工作时，针阀偶件故障主要是磨损、烧蚀。针阀与针阀体的密封锥面磨损、烧蚀后，喷油器严密性下降，使油路进入空气，造成不规则的滴油。滴油严重时，柴油机出现不规则的敲缸声、间断冒黑烟、运转不平稳，还会引起针阀升程增大。当燃油油路漏油或油路进入空气时，一般从外表就可判断，排除此故障。若是单缸机出现不着火或着火不稳、冒蓝烟、马力不足等现象；多缸机则有缺腿、着火不稳、马力不足、冒蓝烟等现象。一般是因喷油器针阀磨损或轻度烧蚀使油路产生气体，导致柴油不能正常喷人气缸。此时可采用高压油管回气法排除。
其方法是将发动机高压油管螺母拧松，如发现大量气泡则初步判断为喷油嘴回气，然后将高压油管接油泵的一端卸下来，另一端安装在喷油器上，将卸下的一端放人一个装有柴油的容器里（杯、盆皆可），多缸机在发动机工作情况下，逐缸进行观察，单缸机可摇转曲轴在不减压的情况下进行观察，如果插入柴油一端的高压油管有气泡产生，说明喷油器针阀磨损或轻度烧蚀，需要更换喷油嘴，如果是针阀体密封锥形环带轻度磨损，可进行研磨，直到不回气时可继续使用。研磨修复时，先将针阀及阀体中的积碳等清除掉，然后在清洁的柴油中清洗干净，用小棒将调匀的细研磨膏准确地涂在针阀的密封锥面上。注意不要使研磨膏落到针阀圆柱部分和导向部分，小心地将针阀插入针阀体中进行研磨。
3喷油泵供油量不足的诊断
喷油泵的工作任务是定时、定量、均匀地把燃油供给喷油器。如果喷油泵油量调节拉杆与导套卡死在供油量最小的位置或操纵机构的熄火装置或加速装置发生机械性卡滞或调速器内限制齿条（或拨叉）的最大油量调整螺钉调整过小等。以上的诸原因轻者使喷油泵供油量减少，严重时造成喷油泵不供油。喷油泵供油量不足将导致发动机工作无力和不易启动。
当多缸柴油机出现类似缺腿，着火不平稳，冒白、蓝烟等现象时，一般是因多缸供油量不均造成的。这时可用手感法来判断，即用手触摸各缸排气支管，如发现某个缸的排气支管是凉的，或温度低于其他缸，即可断定该缸供油量不足。如果没有高压油泵试验台进行调整，也可由有经验的技工采用手感法进行调整。首先，将排气管总成拆下，然后将高压油泵检视孔盖打开，加大发动机油门，用手在每个缸排气孔附近试感排气温度，如果某缸温度低，应相应调大该缸供油量（调整油量卡子）向大油量方向少许调整（过大时，会导致飞车），达到各缸排气热量一致后，即可固定。
4喷油泵不喷油的诊断
喷油泵不喷油首先要查看油箱中是否有油，油箱开关是否打开，调速手柄是否放在中间位置。然后摇转曲轴、观察高压油管及两端接头处是否漏油。如这些都没问题，检查喷油泵不喷油是否是油路堵塞，或漏油造成的，拧开喷油泵的放气螺钉，放尽空气，如果不流油或流油不畅，表明低压油路堵塞；卸下高压油管，如果有油从出油阀紧帽孔中流出或滴出，说明出油阀漏油。最后，摇转曲轴，如果无油喷出，可能是油泵柱塞或调速器有犯卡的地方，也有可能是连接脱落。油泵柱塞转到最大供油位置仍不喷油，可能是油泵弹簧折断，或柱塞卡死在柱塞套中。如果摇转曲轴，柴油一股股地喷出，接上高压油管和喷油器就无油喷出，说明油泵柱塞严重磨损，或喷油嘴烧死在关闭位置，也可能是喷油压力调得过高。