柴油机温度过高，会导致零件机械强度降低，工作能力下降。柴油机过热可用手触摸气缸盖和机体来发现，也可以通过冷却水温度、排气温度和机油温度的高低来鉴别。造成柴油机过热的主要原因有以下几点：
（1）喷油泵供油正时太晚。甚至活塞已越过了上止点才开始供油，便造成气缸内燃油的燃烧过程向后推迟。通常称为后燃严重。后燃愈严重，使部分燃油来不及燃烧，以炭烟甚至以泄气的形式经排气管向外排出，有的在排气管中继续燃烧，导致柴油机冒黑烟或冒白烟。
（2）冷却水不足或中断。冷却水道堵塞、水泵本身的故障、水箱内水量不足等原因均会造成冷却水量不足或中断，使与燃气接触的零部件不能得到有效的冷却，热量不能有效地传出去，导致零件温度升高而过热。此时，冷却水温度、机油温度、排气温度都会升高。应按冷却系循环路线查找排除。但在柴油机过热的情况下，不允许向冷却系统中加注冷水，以防因突然冷却，造成活塞在气缸中咬死，或造成零部件破裂，而应当加注温水。
（3）冷却水腔内水垢过厚。水垢是一种既不容易散热，也不容易导热的物质。如果气缸盖、气缸套与机体之间的冷却水腔内水垢过厚，与高温燃气接触的受热零部件的热量不能有效地传给冷却水带走，便会造成零部件温度升高而过热。此时，机油温度升高，排气温度升高，而冷却水温度却降低。因此，定期清除冷却系中的水垢，对保证冷却水畅通，防止柴油机过热非常重要。
（4）冷却水温过高。水箱外表面太脏，水箱内水量太少，水温调节失灵，柴油机运转时间过长，负荷过大等原因，都会造成冷却水温度过高。冷却水进入机体后，因温差减小，传热能力降低，使受热零部件传给冷却水的热量减少，至使零部件温度升高而过热。
（5）柴油机超负荷过大或运转时间太长。柴油机超负荷运转时，喷入气缸内的燃油量增多，燃烧温度升高。但进入气缸内空气量却变化不大，且有所减少，使气缸内燃油与空气的数量比例失调，部分燃油因得不到足够的空气，而不能完全燃烧。这些都会使受热零部件接受的热量增多，导致零件温度过热。
柴油机运转时间过长，冷却水温度升高，冷却效果降低，也会导致零部件温度升高。同时机油温度也会升高，粘度降低，润滑效果变差，零件摩擦加剧，也会使零件温度升高。
（6）机油量不足或燃烧室积炭过多。由于润滑系统故障，使气缸壁上的机油量过少，不仅使润滑效果降低，摩擦加剧，而且被机油带走的热量也减少，使零部件温度升高而过热。此时，应查找机油量不足的原因进行排除。
维修保养操作不当，使大量机油窜入燃烧室燃烧，在燃烧室内壁面上形成大量积炭，也会影响传热，且加剧摩擦，从而导致零件过热。因此，应定期清洗燃烧室内壁面上的积炭。