在冷卻水量不足或冷卻水、機油溫度過高的情況下運轉柴油機冷卻水量不足會降低其冷卻效果，柴油機因得不到有效的冷卻而過熱；冷卻水、機油的油溫過高，也會引起柴油機過熱。此時氣缸蓋、氣缸套、活塞組件及氣門等主要受熱負荷大，其機械性能如強度、韌性等急劇下降，使零件變形增加，減小了零件間的配合間隙，加速機件磨損，嚴重時還會產生裂紋、機件卡住的故障。冷卻水、機油溫度過高會加快機油老化變質和燒損，且機油黏度下降，套缸和活塞及主要摩擦副的條件潤滑條件惡化，產生異常磨損。柴油機過熱還會惡化柴油機燃燒過程，使噴油器工作失常，霧化不良，積炭增多。