通过流动的介质带走热量对柴油机进行冷却。介质可以是流动的空气（风冷），也可以是流动的水（水冷）。
对于水冷柴油机的要求，必须有充足的流动的冷水。水冷式柴油机冷却效果较好。如果能满足这个要求，采用水冷式柴油机，是不错的选择。水冷式柴油机经常作为固定场合的发电设备。
当使用场合满足不了水源要求是，往往就会选用风冷式柴油机。例如移动的工程设备中。
再举个例子，在卡车上，尽管没有理想的水源，但还是采用了水冷式发动机（柴油机或汽油机），通过一个热交换器对冷却水进行冷却，再用水泵对冷却水加压后进入发动机循环。可见水冷的效果的确比风冷好而作为首选。当车载设备解决不了水源时，才会选用风冷发动机，例如摩托车。
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