熱平衡問題一直是柴油機系統(tǒng)中的關鍵，如果系統(tǒng)的冷卻能力過強，機油被燃油稀釋(即因缸壁過冷，可燃混合氣體在缸壁冷凝并聚集，沖刷缸壁上的潤滑油膜，未蒸發(fā)的燃油經(jīng)缸壁流到底殼，稀釋機油)，同時惡化混合氣體形成和燃燒，增加機油粘度和摩擦功率，造成零件間的磨損加劇，摩擦損失增加，柴油機工作粗暴。另外，通過冷卻系統(tǒng)帶走的熱量占燃油燃燒熱量的20～30%，這是一種損失。所以，正確設計柴油機系統(tǒng)的冷卻系，避免發(fā)動機過“冷”或過“熱”，都會對發(fā)動機的經(jīng)濟性、動力性、工作可靠性有深刻的影響。

冷卻系對于工程機械必不可少，其使發(fā)動機得到適度的冷卻，并保持其在最適宜地溫度范圍內(nèi)工作。冷卻系工作不良是發(fā)動機產(chǎn)生故障，當冷卻過度，熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤滑油，磨損加劇。當冷卻不足，會使發(fā)動機過熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動功率下降潤滑不良，加劇磨損。所以，冷卻系統(tǒng)對于工程機械至關重要。

冷卻系分水冷和風冷兩種，工程機械大多使用水冷卻。

一、冷卻介質(zhì)

水冷卻系是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。目前挖掘機發(fā)動機上采用的水冷系大都是強制循環(huán)式水冷系，利用水泵強制水在冷卻系中進行循環(huán)流動。

工程機械發(fā)動機中使用的冷卻水應是清潔的軟水，如雨水，自來水等;而井水、河水等硬水中含有礦物質(zhì)，在高溫下易生成水垢，不能作為發(fā)動機冷卻水。

防凍液在我國北方地區(qū)必不可少，為防止在冬季寒冷地區(qū)，因冷卻水結(jié)冰而發(fā)生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的現(xiàn)象，在冷卻水中加入一定量的防凍液以達到降低冰點、提高沸點的目的。

二、冷卻水的循環(huán)

冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動路線有兩條，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。

所謂大循環(huán)是水溫高時，水經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動;而小循環(huán)就是水溫低時，水不經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動，從而使水溫升高。

三、水冷系

水冷系由散熱器、水泵、風扇、冷卻水道和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。

1、散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安裝在發(fā)動機前的車架橫梁上。其作用是將冷卻水在水套中所吸收的熱量散發(fā)至外界大氣，使水溫下降。

2、水泵對冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動。

3、風扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用來提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風量，增強散熱器的散熱能力，同時對發(fā)動機其他附件也有一定的冷卻作用。

4、節(jié)溫器可以根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。 節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中，根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。節(jié)溫器有蠟式和乙醚皺紋筒式兩種，目前多數(shù)發(fā)動機采用蠟式節(jié)溫器。