发动机作为汽车的动力装置，其运行状态直接影响到整车的工作状况。假如能在发动机不解体的情况下，及时准确地判断出其当前的运行状况，并判明故障部位原因以及排除方法，这将大大提高汽车使用的可靠性和安全性。与气门间隙异常相关的故障在发动机各种类型故障中占了很大比例，所以针对此类型故障的诊断具有重要意义。在本论文中，以发动机气门间隙分析为基础，测试不同间隙和不同转速下的振动信号，通过详细地研究振动信号分析方法，采用了时频分析和小波多分辨率分析相结合的信号分析方法，成功的搭建了一套实用的振动信号测试系统。采用本课题搭建的测试系统，总结出发动机转速对故障特征信号的影响情况，以及不同间隙对故障特征信号的影响程度；同时，利用小波分析准确的指出各种不同的气门故障。通过对DA462型发动机的实验验证，证明了本课题提出的基于时频分析和小波分析所建立的发动机气门振动故障诊断系统能够对发动机气门间隙故障进行有效的诊断，此诊断方法，具有简单、准确和实用性强的特点。