柴油機車工作時，燃料在氣缸內燃燒后，釋放大量熱量，除30%-35%轉化為所需機械功外，30%-40%隨廢氣排放，其余熱量(約30%)傳遞給與高溫直接接觸的部件，如活塞、氣缸蓋、氣缸壁、活塞環等。這些零件受熱后，溫度迅速上升。如果不及時冷卻，材料的強度、彈性、膨脹變形、摩擦力會增加，甚至造成嚴重的機械事故；氣缸內零件溫度高，使進入氣缸的新鮮空氣溫度迅速上升膨脹，空氣密度降低，進氣量減少，柴油機功率降低；此外，還會導致潤滑條件惡化，機油溫度升高，粘度降低，影響潤滑效果，加劇零件磨損；同時，由于高溫的影響，零件的正常配合間隙被破壞，會導致燒壞或卡死。因此，為了保證柴油機車在正常溫度下工作，必須冷卻。