1.风冷却方式
风冷却方式又称空气冷却式，它以空气作冷却介质，将柴油机受热零部件的热量传送出去。这种冷却方式由风扇和导风罩等组成。为了增加散热面积，通常在汽缸体和汽缸盖的外壁铸有很多皱折状的散热片。工作时风扇转动将空气按图示箭头方向吸入，沿导风罩流向汽缸体与汽缸盖表面，冷空气流经散热片时，将汽缸体和汽缸盖传出的热量带走。
风冷式冷却系统结构简单，质量控轻，使用维护方便，但冷却效果较差，功率消耗和噪音较大，目前多用于小型内燃机上，适用于高原沙漠和缺水地区。
2.水冷却方式
水冷却方式是用水作为冷却介质，将柴油机受热零件的热量传送出去。这种水冷却方式的特点是，当气温或工作负载变化时，便于调节冷却强度，使之保持在(65～85)℃最适宜的温度下工作，此外，在寒冷的气候环境下启动柴油机时，还可采用灌热水的方法来预热。在严寒的冬季，备用的柴油发电机组冷却水中应掺防冻液或采取保温措施。
水冷却方式，有开式和闭式两种系统，对于闭式系统，根据冷却水循环方法不同又分为:蒸发式、自然循环和强制循环三种。目前，多数柴油机均采用闭式强制循环水冷却系统。它由水泵、散热水箱、风扇、节温器、冷却管及汽缸盖、汽缸体—曲轴箱内部形成的冷却水套和水温表等组成。
在团式水冷却系统中，冷却水在水泵的作用下，将其压力提高到（120～135）kPa、强迫冷却水按上图箭头所示方向和路径不断地循环流动，吸收受热机件的热量，通过风扇和散燃水箱将热量散到空气中，使柴油机的工作温度保持在一定范围内。
柴油机冷却系统通常是按高温气候条件下额定功率工况设计的，而在他工况行时，则应对冷却系统的散热强度进行调节，其途径为：调节冷却水流和风量。
(1)冷却水流量调节这种调节方法通常采用节温器进行自动控制。节温器按水温的高低使冷却水进行大循环或小循环工作。柴油机冷车启动时，水温很低，为迅速提高水温，采用冷却水小循环工作，直到水温逐渐升到70±2℃时，节温器开启，冷却水通过散热水，形成冷却水大循环工作，从而改变冷却强度。
(2)风量调节主要调节流经散热水箱空气的流量。方法之一按不同工况开启或关团散热水箱的百叶窗；方法之二按不同工况改变风扇的转速。
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