柴油机飞车是指转速失去控制，急剧增至大大超过额定转速，并伴随着剧烈的振动和导常响声。柴油机飞车时若不能用有效的方法及时停车，会造成重大的财产损失甚至于人员伤亡。
柴油机发生飞车的主要原因大致有以下两个方面：大量机油进入气缸燃烧;柴油超供。其表现虽然都是发动机超速运转，但也有差别。机油进入气缸燃烧时，排气管冒蓝烟;柴油超供引起飞车时，排气管冒浓黑烟。
一、机油进入气缸参与燃烧
1.油底壳中机油加得太多，大量机油通过缸套与活塞之间的间隙进入气缸燃烧。
2.空气滤清器中机油过多，超过刻度线，部分机油从进气道直接进入气缸燃烧。
3.活塞环磨损，“泵油”作用加强。
4.油环及活塞上的回油孔堵塞，使机油留在气缸中燃烧。
5.柴油漏入油底，使其油面升高，混合油窜入燃烧室参与燃烧。
6.柴油机温度太高，使机油过稀，易进入气缸参与燃烧。
7.机油不符合使用要求。
二、柴油超供
1.柱塞卡在最大供油位置中。
2.调速器方面的可能原因：
(1)油泵柱塞调节臂未卡入调速器杠杆拨叉内，柱塞处于最大供油位置;
(2)销子和键等联接件脱落;
(3)调整不当，随便提高调速弹簧的预紧力;
(4)将调整转速的装置调整到极限位置;
(5)安装调速器飞球时，涂润滑脂过多且过于粘稠，致使转速升高时飞球难以张开。
3.喷油器质量问题造成供油过量。
三、飞车后应采取的措施
柴油机发生飞车时，一定要沉着、冷静、首先判断排气管烟色。如果冒蓝烟，可采取堵塞进气管或打开减压的措施，因为此时采用切断柴油油路的方法是无效的。如果冒农黑烟，可采用切断柴油油路的方法，即迅速松开高压油管的联接螺母;同时堵塞进气管或打开减压。如果是行进中的机动车辆或作业中的拖拉机，当其柴油机飞车时，如果有适当的条件，可设法采取加大柴油机负荷的措施，强行使之熄火。
四、检查柴油是否可能超供
把柴油机的油门固定在熄火位置，然后摇转柴油机，如仍出现供油现象，则可能发生飞车，须进行检查，直到故障排除后方可正常使用。