Во время работы двигателя внутреннего сгорания большое количество тепла, возникающего при сгорании топлива, расходуется на нагрев деталей, непосредственно соприкасающихся с горячими газами.
Высокая температура поршней, цилиндров, клапанов, головок цилиндров может привести к нарушению рабочего процесса, понижению коэффициента наполнения, повышению потерь на трение и даже разрушению отдельных деталей. В то же время работа дизеля при очень низкой температуре сопровождается ухудшением мошносткых и экономических показателей.
Для того чтобы поддерживать температуру в определенных пределах, прибегают к искусственному охлаждению двигателя, заключающемуся в отводе тепла от нагретых деталей и передаче его непосредственно воздуху (воздушное охлаждение) или какой-либо жидкости (жидкостное охлаждение), а от нее при помощи специальных устройств — воздуху.
Воздушное охлаждение применяют на двигателях тракторов малой и средней мощности.
При воздушном охлаждении для лучшего отвода тепла головка цилиндра и цилиндр с внешней стороны имеют ребра, вследствие чего увеличивается поверхность, обдуваемая воздухом.
Кроме того, двигатели оборудуют специальными устройствами (кожухами, отражателями вентилятора, воздуходувкой) для дополнительного обдува ребер на головках и цилиндрах.
Жидкостная (водяная) система охлаждения применяется на дизелях Д-54А, СМД-14, К ДМ-100 и др., а воздушная —на дизелях Д-1биД-37М.
Температурное состояние двигателя характеризуется температурой охлаждающей воды, которая для дизелей должна находиться в пределах 80—90°.
Совокупность всех устройств и механизмов, обеспечивающих необходимое температурное состояние двигателя, называют системой охлаждения.