Диагностика механизмов и систем позволяет оценить их текущее состояние и при необходимости своевременно принять меры по проведению профилактических или иных мероприятий по устранению возможных неисправностей. Диагностика механической части двигателей внутреннего сгорания, как и других механических устройств, механизмов и систем в целом, является актуальной задачей. Целью работы является исследование возможности использования частотно-временной автокорреляционной функции для анализа сигналов вибрации двигателя внутреннего сгорания с целью определения возможных нарушений в его работе. Показана принципиальная возможность определения характеристик процессов работы двигателя, сопровождающихся появлением в спектре вибросигнала двигателя дополнительных частотных составляющих. Частотно-временной корреляционный анализ позволяет получить из спектра сигналов вибрации двигателя дополнительную информацию о слабых периодических сигналах, характеризующих наличие каких-либо неисправностей его механической части.