柴油机在长时间高负荷工作后可能会出现机械磨损。由于柴油机长时间运转，摩擦和磨损会导致发动机部件的磨损加剧。当机油无法提供足够的润滑和冷却时，发动机的零部件会受到更大的磨损。这时就需要进行大修，更换磨损严重的零部件，以确保柴油机的正常工作。
柴油机在长期使用后可能会出现冷却系统故障。冷却系统是保持柴油机温度稳定的重要组成部分。如果冷却系统不工作正常，柴油机可能会过热，导致严重的损坏。例如，冷却液泄漏、水泵失效或散热器堵塞等问题都可能引起冷却系统故障。在这种情况下，大修可能需要更换冷却系统的零部件，以恢复正常的冷却。
此外，柴油机在长时间使用后可能会出现燃油系统故障。燃油系统是柴油机正常运行所必需的。如果燃油系统存在问题，如燃油泵故障、喷油器堵塞等，柴油机可能无法正常燃烧燃油，导致动力下降或无法启动。在这种情况下，大修可能需要对燃油系统进行维修或更换关键零部件。
柴油机在长时间使用后可能会出现气缸内部故障。柴油机的气缸是产生动力的重要部分。如果气缸内部存在问题，如气缸壁磨损、气缸密封不良等，会导致燃烧室压力下降，影响柴油机的性能。在这种情况下，大修可能需要对气缸进行磨削或更换关键零部件。