柴油機在工作時，燃料燃燒放出大量的熱能，氣缸內氣體溫度高達1800～2000℃。燃燒產生的熱能中只有30%～40%轉變為機械能，約有20%～25%被冷卻系帶走。如果冷卻系工作失常，冷卻水溫度過高或過低，會影響柴油機的正常工作，甚至發生故障和事故。

1)冷卻水溫度過高對柴油機的影響。

a)潤滑不良。冷卻水溫度超過95℃以上，會使潤滑油溫度升高而變得過稀，配合副表面難形成潤滑膜，出現半干摩擦甚至干摩擦。同時，由于氣缸溫度太高，缸壁潤滑油容易燒焦、積碳，促使零件磨損加快，嚴重時會造成拉缸、抱軸、燒瓦等事故。

b)破壞配合間隙。柴油機的金屬零件在長時間的高溫作用下，強度、彈性和耐磨性會下降；同時，高溫使零件膨脹變形，嚴重地影響配合零件的正常間隙，甚至卡死。

c)充氣效率降低。進入氣缸的空氣受熱膨脹，空氣密度降低，充氣效率下降。因進氣量相對減少，使空燃比變小，燃燒不充分，排氣管冒黑煙，柴油機輸出功率下降。

2)冷卻水溫度過低對柴油機的影響。

a)增加機械損失。冷卻水溫度過低，從而潤滑油溫度隨之降低，其流動性變差，不僅增加零件磨損，而且由于摩擦阻力增大，使機械損失增加。

b)造成缸壁腐蝕。氣缸溫度過低，氣缸內的水蒸氣易凝結于缸壁上。柴油燃燒時生成的一些燃燒產物(如二氧化硫)遇到冷凝的缸壁上的水，缸壁就會形成強烈的腐蝕劑(亞硫酸、硫酸)黏附在缸壁上。缸壁從而受到強烈的腐蝕，使表面金屬組織疏松。當氣缸套與活塞環相互摩擦刮削時，使金屬表面層脫落，或在缸套工作面出現蝕點、凹坑。

c)熱損失增加。柴油機在低溫下工作，冷卻水帶走氣缸內大量熱能，使熱損失增加；由于燃油在氣缸內燃燒不完全，不僅會沖刷缸壁潤滑油膜、沖淡油底殼的潤滑油，而且會增加燃油消耗，減少輸出功率。

d)燃燒惡化。在柴油機中，壓縮后氣體的高溫是保證燃料著火的必要條件，當氣缸、活塞等零件溫度過低時，將造成壓縮終了溫度下降，著火延遲，燃燒惡化，燃料燃燒不完全，工作粗暴，排氣冒黑煙。