水冷却方法是自来水做为冷却物质，将柴油机遇热零件的热量传递出来。这类冷却方法具备冷却较为匀称、可使柴油机平稳在最有益的温度下工作中、运行时噪音小等优势，因此现阶段绝大部分柴油机选用的是水冷器冷却系统软件。 依据冷却水在柴油机中开展循环的方式 不一样，可分成当然循环冷却和强制性循环冷却两大类。
当然循环冷却是运用水密度随温度转变的特点，以产“生当然热对流，使冷却水在冷却系统软件中循环流动性。其优势是构造简易，维护保养便捷;缺陷是水循环迟缓，冷却不匀称，柴油机下边温度低，上端温度高， 部分地区因为冷却.水循环抗压强度不足而很有可能产“生超温状况。而且当然循环冷却系统要求储水箱容积很大,故只在中小型柴油机上选用。当然循环冷却可分成挥发式、冷却器式和热气式三种。
而强制性循环冷却是运用水泵使水在柴油机中循环流动性。强制性循环冷却系统软件可分成开启式和闭试二种。在开启式强制性循环冷却系统软件中，冷却物质立即与空气互通，冷却系统软件内的蒸气工作压力总维持为外部大气压力，其耗费水流量比较多。而在闭试强制性循环冷却系统软件中，水箱盖上安裝了个气体蒸汽安全阀，冷却物质与外部空气不立即互通，水在密闭式系统软件内循环，冷却系统软件的蒸气工作压力稍高于大气压强，空气密度能够 提升到100°C之上。其优势是可提升柴油机的进、排水口温度，使冷却水温度差小，能平稳柴油机工作中温度和提升其合理性;此外，还能提升热管散热器的均值温度，进而变小排热总面积，降低水的使用量，并可减少汽车机油加热時间。其缺陷是冷却系统软件季构件的抗压规定较高。这类冷却方法现阶段运用更为普遍。
下面的图为135系列产品柴油机闭试强制性循环水冷却系统软件平面图。柴油机的气缸套和缸盖上都锻造有冰套。冷却液经水泵5充压后，经分自来水管10进到人体水冷器9内，冷却液在流动性的另外消化吸收汽缸壁的发热量并使本身的温度上升，随后注入缸盖水冷器7,在这里吸热反应提温后经水温传感器6及热管散热器进水口进到热管散热器2中。此外， 因为散热风扇4的转动吸脂，气体从热管散热器芯吹过，流过热管散热器芯的冷却液发热量不断释放到空气中去，使温度减少。冷却后的流水到热管散热器2底端后，又经水泵5充压后再一-次注入发动机缸体水冷器中，这般不断循环，柴油机就不断获得冷却。当温度高过水温传感器的打开温度时，智能回水进到排热储水箱开展冷却进行水循环，这类循环一般称之为大循环;当温度小于水温传感器打开温度时，智能回水便立即注入水泵开展循环，这类循环一般称之为小循环。
柴油机转速比上升，水泵和散热风扇的转速比也随着上升，则冷却液的循环加速，扇风量增加，排热工作能力就提高。为了更好地使多钢机前后左右各缸冷却匀称，- 般柴油机在发动机缸体水冷器中设定有分自来水管或铸出配水室。分自来水管是-根金属软管，沿竖向开有若百个排水口，离水泵愈远方，排水口愈大,那样就可以使前后左右各缸的冷却抗压强度相仿,整个机械冷却匀称。
水冷系统还设定有水温传感器和水温8。水温传感器-般安裝在缸盖出水口处,将出水口处的温度发送给水温。实际操作工作人员可依靠水温随时随地掌握冷却系统软件的工作情况。
为了更好地避免和缓解冷却水里的残渣对汽车发动机的浸蚀功效，一些柴油发电机(如潍柴发动机N855型和东风康明斯3400系列产品柴油机)在冷却系统软件中还设立防腐蚀设备。在防腐蚀设备的机壳中配有用镁板夹持着包有离子交换法环氧树脂的零件。其功效是由金属镁做为化学变化的金属离子的来源于，当冷却流水经防腐蚀设备的内壁时，水里的碳酸根便和金属离子产生硫酸钙而沉积，在该设备中被滤掉，进而减少了冷却水对汽车发动机水冷器及冷却系统软件各构件的浸蚀。
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