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柴油发电机散热器的作用是将冷却水所携带的热量散入大气以降低冷却水的温度。散热器必须有足够的散热面积，并用导热性好的材料制造，低噪音发电机由上水箱(有的带有空气-蒸汽阀)、芯部和下水箱三部分组成。上下水箱用来存放冷却水，上水箱顶部开有注入冷却水的加水口，用水箱盖封闭。柴油机水套中的热水从气缸盖上的出水口流进上水箱，经散热器芯子冷却后流到下水箱，再经下水箱的出水管被吸入水泵。
散热器芯部构造常用的有管片式和管带式两种。管片式的芯部构造由许多扁形水管焊在多层散热片上构成。其芯部的散热面积大、对气流的阻力小、结构刚度好、承压能力强、不易破裂。其缺点是制造工艺比较复杂。管带式芯部的构造由波纹状散热带与扁管相间排列组合而成。带上开有缝槽，可以破坏气流附面层以增加传热效果。该型芯部的刚度不如管片式好，但制造工艺简单，便于大量生产，其应用有逐渐增多之势。
散热器芯子多用黄铜制造。黄铜具有较好的导热和耐腐蚀性能，易于成形，有足够的强度且便于焊修。为了节约铜，近年来，铝合金散热器也有一定发展。闭式强制循环冷却系统是一个封闭的系统，提高系统的蒸汽压力后，可以提高冷却水的沸点。由于冷却水温度和外界气温温差加大，因而也提高了整个冷却系统的散热能力。但如果冷却系统内蒸汽压力过大，就可能使散热器芯的焊缝或水管破裂。
当冷却系统中的水蒸气凝结时，会使系统中的蒸汽压力低于外界大气压力，如果这个压力过低，散热器芯部就可能被外界大气压压坏。因此闭式冷却系统的水箱盖上装有空气-蒸汽阀。空气-蒸汽阀一般安装在散热器盖上，有的柴油机安装在散热器上储水箱的侧面。当柴油发动机过热时，如需打开闭式强制循环冷却系统的散热器盖，应将其慢慢旋开，使冷却系统内的压力逐渐降低，以免蒸汽和热水喷出伤人。如果要旋松放水开关放出冷却水，需先打开散热器盖，才能将水放尽。
