柴油机动力装置中一些机械设备在正常运行中不断产生热量，这些热量必须及时散发，否则发热件温度将继续上升，以致超过容许的限度而破坏机械设备的工作可靠性。如柴油机气缸内燃烧产生的热量除了对外作功外，其中一部分热量将传到机器的部件上，若不给予适当的冷却，这些部件将因温度过高而不能继续工作。为了及时而有效地散发这些热量，通常就要让一定量的液体连续流经受热部件，把这些热量带出设备。冷却系统一般采用淡水或海水（或江河水）作为冷却介质。
 　冷却系统带走的热量有很大一部分是燃料燃烧做功后所剩余的热量，一般约占燃烧热量的 20%~30%。由于柴油机是一种热机，是依靠燃料燃烧的热量来作功的，所以冷却系统带走的热量是一种损失。很显然，冷却越强烈，这部分的损失越大，就越明显地降低柴油机的经济性。另一方面，由于受热部件的温度很高，如气缸内壁的平均温度可达 200℃~300℃，与冷却水接触的表面温度又较低，因此在这样的温差下易产生热应力。温差过大，部件就会产生裂纹。
 　由此可知，柴油机对冷却过程是有严格要求的。冷却系统的作用就是对柴油机进行强制冷却，将各受热部件的温度控制在允许范围内；另一方面又要保持恰当的冷却水温度和采用合适的冷却介质，以保证其正常可靠地工作。 在决定冷却水温度时要充分考虑到冷却不足或冷却过度所带来的后果。如冷却不足将使部件受热过度，导致材料机械性能下降，产生热应力与变形，破坏工作面的正常间隙，造成过度的磨耗甚至咬死而损坏；冷却不足还将会使滑油温度过高，缩短滑油使用寿命引起滑油变质和结焦，破坏油膜而失去润滑作用。相反，如冷却过度将使冷却液带走的热量过多，而使柴油机经济性下降；使用含硫量较高的油料时，冷却过度会使气缸内形成硫酸而腐蚀缸壁及活塞。因而冷却水系统的热平衡计算是十分重要的。
在采用柴油机动力装置的船舶上，需要散热冷却的机械设备主要有：
① 主、辅柴油机。包括气缸、活塞、喷油器及增压器等。
② 主、辅柴油机的滑油冷却器、淡水冷却器等热交换器。
③ 轴系的轴承等。
④ 空压机、冷凝器等设备。
⑤ 其它机械设备或热交换器。例如空调、冷藏机组、甲板机械的液压系统等。
 　在这些机械设备中，以主机散热的量为最多。所以船舶冷却系统中往往以主机的冷却管路为中心，并与其他机械设备的冷却管路，各种冷却附属设备共同构成冷却系统。