柴油機冷卻系統(tǒng)的工作原理是及時散發(fā)發(fā)動機零部件吸收的燃燒氣體產(chǎn)生的熱量，讓發(fā)動機保持在合適溫度下工作，延長零部件使用周期，充分發(fā)揮發(fā)動機功率。

其主要由水泵、散熱器、節(jié)溫器、風扇以及連接管件等組成。水泵對冷卻液加壓，促使其在系統(tǒng)中循環(huán)流動，主要由泵體、葉輪、水封等構成。安裝水泵時，齒輪傳動的要保證齒輪嚙合良好，皮帶傳動的要讓皮帶輪槽在同一條線上并調整好皮帶松緊度。

冷卻系統(tǒng)通過循環(huán)往復運動的冷卻液來調節(jié)發(fā)動機溫度。冷卻液通常是水和防凍液的混合物。水泵將冷卻液從發(fā)動機抽出推送到散熱器，散熱器通過自然對流或風扇輔助把熱量散發(fā)到空氣中，降低冷卻液溫度后再回流到發(fā)動機內循環(huán)。

發(fā)動機工作時，因燃油燃燒和部件摩擦產(chǎn)生大量熱量，零件受熱高溫。若不散熱，發(fā)動機無法正常工作。剛啟動機器時，溫度過低則要保溫盡快升溫。

冷卻系統(tǒng)有大循環(huán)和小循環(huán)兩種模式。水溫高時，水經(jīng)過散熱器進行大循環(huán)；水溫低時，水不經(jīng)過散熱器進行小循環(huán)使水溫升高，通常用節(jié)溫器控制通過散熱器的冷卻水流量。

柴油機汽缸蓋及缸體上均鑄有水套，經(jīng)水泵加壓后，分水管將冷卻液輸送到汽缸水套內吸收熱量，再流入汽缸蓋水套內，通過節(jié)溫器和散熱器散熱。合適的冷卻能讓發(fā)動機適度冷卻，保持在適宜溫度范圍。過冷會增加燃油消耗、稀釋潤滑油、加劇磨損；不足則會導致發(fā)動機過熱、充氣量減少、燃燒不正常、功率下降、潤滑不良、磨損加劇。