内燃机车柴油机在工作过程中，由于操作不当或供油系统机械故障等意外因素，可能导致柴油机发生“飞车”事故。尽管机车运用过程中柴油机意外“飞车”事故并不很多，但它所造成的后果却是非常严重的。“飞车”故障一旦发生，不仅造成经济损失，而且造成运用线上的机破事故，严重地影响铁路运输。因此，在柴油机内合理地加装完全独立控制的保护装置，对提高柴油机工作的安全性是非常重要的。本论文对内燃机车柴油机“飞车”原因进行了分析，对比防“飞车”保护方法，在广泛调查认真研究基础上，提出了一种新型的柴油机防飞车装置方案。该装置以单片机控制为基础，由转速信号采集，测速及超速判断环节，执行机构，转速数显电路及电源等五部分组成。当柴油机转速达到规定极限转速时，该装置动作，切断燃油输送泵电路，停止供油，并用压缩空气迅速将柴油机高压油泵联接管中余油吹扫排出，无油进入气缸，迫使柴油机减速、停机。为检验本文设计的柴油机防飞车装置的实际效果，先后进行了高压油泵试验台模拟试验、室内模拟试验、整机模拟飞车的水阻试验和样机的运行考核试验，均取得满意的结果。该装置结构简单、易于安装，对机车原有线路、油路改动不大；作为原有超速停车装置的附加装置，靠电信号自动控制，不需司机干预，不增加乘务员操纵的额外负担，有效可靠地防止了柴油机飞车事故，从而避免飞车对柴油机及辅助传动装置所造成的损害及对运输生产的影响。