柴油机飞车现象是转速骤增并远超标定值，伴随着密集的排气声和大量黑烟，即便减小油门也无法降低转速。若不及时处理，可能导致连杆螺栓断裂、缸盖损坏、活塞损毁等严重后果，甚至危及人身安全。
柴油机飞车的原因主要有供油量过大和润滑油大量进入燃烧室。供油量过大的原因包括油泵柱塞或调速杠杆卡死、油泵柱塞油量调解臂滑出、柱塞套定位螺钉松动等。润滑油大量进入燃烧室可能是因为油底壳内机油过多、空气滤清器油盘内机油过多或活塞环安装不当。
制止飞车的紧急措施包括：迅速拔下空气滤清器并堵死进气管、加重柴油机负荷、迅速拧松高压油管接头螺母切断柴油供应，或在飞车初期将减压手柄扳至减压位置。
排除柴油机飞车故障时，首先应切断柴油供应，检查油泵柱塞和调速杠杆的情况。如果柴油供应切断后仍飞车，应检查油底壳和空气滤清器油盘内的机油量，以及活塞、缸套和活塞环的磨损情况。故障排除后，还需检查柴油机各运动件是否有损。