柴油机汽缸盖和汽缸体中都铸有冷却水套。冷却液经水泵加压今后，经分水管进入气缸水套内，冷却液在活动的同时吸收气缸壁的热量，温度升高，然后流入气缸盖水套，经节温器及散热器进入水管进入散热器，与此同时，因为风扇的旋转抽吸，空气从散热器芯吹过，使流经散热器芯的冷却液的热量不断散到大气中去，温度下降。终又经水泵加压后再流入缸水套，如此不断循环，柴油机转速升高。为了使多缸柴油机前后各缸冷却均匀，一般柴油机在缸体水太重设置有分水管或铸出配水室。分水管是一根金属管，沿纵向热感出水孔，离水泵越大，这样就能够使前后各缸的冷却强度相近，整机冷却均匀。

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水冷系统还设置有水温传感器和水温表，水温传感器安装在汽缸盖出水管处，将出水管的水温传给水温表。操作人员可凭借水温表了解冷却系统的作业情况，正常作业水温一般在8-9℃。冷却液与冷液，柴油机运用的冷却液应该是清洁的软水，假如运用硬水，其中的矿物质在高温时沉析出来，附着在管道、水套和散热器芯中生成水垢，下降了散热才能，易使柴油机过热，还会是散热器芯，加快水泵叶轮和泵壳的磨损。对含矿物质较多的硬水，则需通过处理后，方可参加冷却系统运用，硬水常用的办法是：在1L水中参加碳酸.5-1.5g，或参加.5-.8g，待生成的杂质沉积后，取上面的清洁水注入冷却系统中。

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