柴油机工作时，汽缸内燃气温度可高达2000℃，直接与高温燃气接触的零件会急剧升温，因冷却水的作用可以带走25％～35％的燃烧热，不致因过热而导致柴油机零件损坏，从而保证发动机在适当的温度范围内工作。一般情况下，柴油机的冷却水温度应该保持在80～85℃，短时间允许达到90～95℃左右。如果柴油机的冷却水和机油的温度长时间超出正常许用值，说明柴油机过热，必须立即停机检查。但柴油机的冷却水温度也不可过低，过低也会影响柴油机正常工作，也必须立即停机检查，排除故障后才可使用。
1发动机冷却水温度过高
发动机冷却水温度过高是常见故障之一，应引起驾驶员的重视。因发动机冷却水温度过高，易产生早燃，减少充气量，使发动机工作粗暴，功率下降，燃料消耗增加。此外，温度过高，润滑油赫度下降并大量烧损和氧化，加速零件的磨损。发动机工作时，造成发动机温度过高的原因主要有以下几个方面：
（1）冷却系有渗漏现象。冷却水不足，工作循环中带走的热量少，致使发动机温度过高。
（2）风扇故障。如风扇皮带过松，风扇叶片角度安装
不正确或风扇叶片损坏；散热器风扇电机或散热器双温热
敏开关出现故障。
（3）水泵性能恶化。主要是水泵密封件损坏，泵水量下降，不能强制性地进行冷却循环：把发动机内热水送到散热器进行冷却，然后再回到冷却水腔。发动机冷却水腔中的热量传不出去，造成发动机过热，应拆检水泵，更换密封件。
（4）节温器大循环不通，散热器及水管堵塞，因而造成大负荷工况下冷却水无法流经散热器散热。
（5）分水管瘪陷或腐蚀而不起分水作用。分水管由于管皮薄，装人时稍不留心，其内端或管体某部位即会瘪陷，或腐蚀等，均会影响冷却水的流通和分配。
（6）喷油器喷油时间过迟。因喷油时间过迟，在燃烧开启时，活塞已向下移动一段距离，缸内压力和温度降低，燃烧火焰传播缓慢，燃气与汽缸接触面积加大，使传给冷却水的热量增加。
2发动机冷却水温度过低
有的机手在以柴油机为动力抽水时，把柴油机的冷却水管直接插人水泵出水管里，让水直接进入柴油机的冷却水道，并把从机内流出的温水放掉。他们认为，冷却水的温度越低越好。其实不然，发动机冷却水温度过高危害大，但冷却水温度过低也不好。柴油机既怕热，又怕冷。如果让水泵出水口里的水直接进入柴油机的冷却水道，就会使柴油机的冷却水温度过低。由于冷却水的温度过低，汽缸壁的温度也要降低，可燃气不能很好地形成和燃烧，机油豁度大，机件的运动阻力增加，从而使可燃混合气燃烧时释放的热量少，散失的热量多，机件运转所消耗的能量也增加，导致功率下降，耗油率上升。另外，冷却水的温度过低，机油豁度大，还将造成润滑不良，使柴油机各部磨损加剧。试验表明，柴油机经常在过冷状态（冷却水温在40～50℃）下使用，其零部件的磨损速度比正常工作温度（80～90℃）时大好几倍。
导致冷却水温度过低的原因还有：节温器失效，卡在全开位置，冷却液在低温状态下也进行大循环；风扇电机只能以高速挡运转；水温表或水温传感器失效。
3正确使用与维护
（1）出车前检查冷却水数量。不足时添加冷却水，同时应保证冷却系无渗漏现象，如发现渗漏，应及时查找原因排除，不得凑合使用。
（2）风扇皮带不得过松。对风扇皮带的松紧度应常检查，适时调整。一般风扇皮带调整时，可通过向外或向内移动发电机位置来调整。
（3）水泵工作良好。保持水泵工作良好主要从正确维护检修人手，对新装复的水泵或检修后的水泵虽无故障隐患，但要检查其排水量。如在实验台上检查时，既要检查水泵的排水量，还要检查有无漏水现象。检查水泵时，转动水泵轴应无卡滞现象，或者堵住泵壳进水口，然后将水加人叶轮室，转动水泵轴，也可知有无卡滞和漏水现象。如有，应查明原因加以排除，直到转动灵活，无漏水现象，方可装车。同时要保证风扇皮带松紧适度，还要注意风扇及空气压缩机皮带的松紧度一致或相当，以保证水泵轴不致偏磨。这些方面都要注意检查，发现问题迅速排除，才能保证水泵轴及轴承无早期磨损和偏磨。
（4）节温器工作良好。良好的节温器，应在水温68～72℃时开启，80～85℃时完全放开。发动机内部的冷却水温度高，而散热器内的水温低，表明节温器失灵。这时可将节温器从发动机取出，然后再启动发动机，若发动机水温正常，可判定为节温器失效。若水箱管道有部分堵塞，也会使发动机水温上升过快。
（5）避免散热器堵塞和汽缸水泵的锈蚀和积垢过多。如果冷却系中有水垢、锈蚀、油污等造成堵塞、半堵塞，导致温度过高时，应对冷却系进行冲洗。
（6）喷油器喷油时间过迟。喷油时间过迟，会造成发动机着火后延，造成发动机温度偏高。在行车中如排除了其它因素后温度仍高，就应检查喷油时间是否正时，以保证发动机动力性能良好。
（7）防止冷却水温度过低。冬季应在水箱外罩一层保温套，定期检查水道，若水垢过厚，应用清洗液清洗；定期检查节温器，及时修复或更换零件。