大功率发动机的广泛应用和现代科学技术的发展，传统的事后维修和定时检测已不适用目前视情维修体制的要求；而由于大功率发动机的复杂性，一般的机械故障诊断技术也难于应用于它的故障诊断，因此必须发展针对大功率发动机特点的动态监测和故障诊断技术，利用扭振信号进行大功率发动机故障诊断，具有传感器简单、安装方便、价格便宜、使用寿命长等优点。针对发动机的重大故障：单缸熄火、曲轴裂纹，利用扭振信号进行深入的诊断研究工作，是论文要研究的内容。　　利用扭振信号的峭度分析诊断发动机单缸熄火故障的方法。这一思路的提出来源于：峭度对大幅值和脉冲类信号比较敏感。根据发动机燃烧的特点，可以假设气缸压力在一个在循环中为一个脉冲激励。在正常发火情况下，扭振信号的峭度不一定按照正态分布，但是对特定的大功率发动机装置是稳定的。如果有一缸熄火，由于激励的减少会导致扭振峭度的减小。仿真和实验能较好地吻合。　　研究基于扭振信号的简谐分析定性诊断发动机单缸熄火故障的机理。通过对扭振激励的相对振幅矢量和的仿真和实验研究证明：如果大功率发动机发生单缸熄火故障，扭振低谐次幅值会大幅度增加，主简谐会略有下降。　　利用时域LMS自适应辨识的方法从扭振信号反演大功率发动机各个气缸燃烧压力大小。利用扭振信号辨识作功冲程压力大小，诊断熄火缸的位置及纵观各个气缸的作功情况。　　对利用扭振信号诊断发动机曲轴裂纹的方法进行研究。裂纹导致曲轴的扭转刚度下降，裂纹的张开和闭合导致扭转刚度在一个工作循环中是变化的。本文借鉴裂纹转子刚度的开闭模型，首次对含有变刚度单元的发动机动力装置进行扭振计算，研究发动机曲轴有裂纹后，扭振的角位移和附加振动力矩的高谐次分量、峭度值变化规律。