玉柴發電機組水冷系統按冷卻液的循環方式可以分為強制循環水冷系統和自然循環水冷系統。

　 玉柴發電機組缸蓋和缸體中都鑄有冷卻水套。冷卻液經水泵加壓以后，經分水管靜茹氣缸水套內，冷卻液在流動的同事吸收氣缸壁的熱量，溫度升高，然后流入氣缸蓋水套，經節溫器及散熱器進入水管進入散熱器。與此同時，由于風扇的旋轉抽吸，空氣從散熱器芯吹過，使流經散熱器芯的冷卻液的熱量不斷散到大氣中去，溫度降低。最后又經水泵加壓后再一次流入缸水套，如此不斷循環，玉柴發電機組轉速升高。

　 為了使多缸玉柴發電機組前后各缸冷卻均勻，一般玉柴發電機組在缸體稅太重設置有分水管或鑄出配水室。
　　
　 大多數玉柴發電機組均采用強制循環水冷系統。即利用水泵提高冷卻介質的壓力。這種冷卻系統的體積比自然循環的小的多，而且氣缸上下的冷卻較均勻。水冷系統還設置有水溫傳感器和水溫表，水溫傳感器安裝在汽缸蓋出水管處，將出水管的水溫傳給水溫表。操作人員可借助水溫表隨時了解冷卻系統的工作情況，正常工作水溫一般在80-90℃。冷卻液與防冷夜，玉柴發電機組使用的冷卻液應該是清潔的軟水，如果使用硬水，其中的礦物質在高溫時沉析出來，附著在管道、水套和散熱器芯中生成水垢，降低了散熱能力，易使玉柴發電機組過熱，還會是散熱器芯毒死，加速水泵葉輪和泵殼的磨損。

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