風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)采用空氣作為冷卻介質(zhì)，故又稱空氣冷卻。由風(fēng)扇產(chǎn)生的高速運動的空氣直接將高溫零件的熱量帶走，使柴油機在最適宜的溫度下工作。在氣缸和氣缸蓋外壁都布置了散熱片，用以增加散熱面積，還布置了導(dǎo)風(fēng)罩、導(dǎo)流板，用以合理地分配冷卻空氣和提高空氣利用率，使冷卻效果更有效和均勻。風(fēng)冷系統(tǒng)主要由散熱片、風(fēng)扇、導(dǎo)風(fēng)罩和導(dǎo)流板等組成。與水冷系統(tǒng)相比，風(fēng)冷系統(tǒng)具有零件少、結(jié)構(gòu)簡單、整機重量較輕、使用維修比較方便和對地區(qū)環(huán)境變化（如缺水、嚴寒和酷熱等）適應(yīng)性好等優(yōu)點，但風(fēng)冷系統(tǒng)也有噪聲較大、熱負荷較高、風(fēng)扇消耗功率較大和充氣系數(shù)較低等缺點。

1、風(fēng)冷系統(tǒng)的布置

根據(jù)柴油機氣缸的排列、風(fēng)扇類型和安裝位置，風(fēng)冷系統(tǒng)的布置常有以下幾種。

① 采用離心式風(fēng)扇的單缸柴油機 

如圖1所示為其冷卻系統(tǒng)布置示意圖。單缸柴油機的離心式風(fēng)扇往往與飛輪鑄在一起，布置在柴油機后端，由曲軸直接驅(qū)動。空氣由進風(fēng)口軸向吸入，從風(fēng)扇蝸殼流出的氣流由導(dǎo)風(fēng)罩引向氣缸和氣缸蓋進行冷卻。這種布置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，沒有專門的風(fēng)扇驅(qū)動機構(gòu)，冷卻氣流轉(zhuǎn)彎少，流動阻力較小。小型風(fēng)冷柴油機多采用這種布置形式。

② 采用軸流式風(fēng)扇的直列式多缸柴油機

圖2所示為其冷卻系統(tǒng)布置示意圖。軸流式風(fēng)扇通過V帶由曲軸驅(qū)動，風(fēng)扇布置在內(nèi)燃機前端?？諝廨S向流動，由風(fēng)扇吸入并壓進由導(dǎo)流罩2組成的風(fēng)室中，分別冷卻各個氣缸后經(jīng)分流板流出。設(shè)置分流板是為了合理地組織空氣流動的路線，以達到提高冷卻效果和使各缸冷卻較均勻的目的。

③ 采用軸流式風(fēng)扇的V型柴油機

如圖3所示為其冷卻系統(tǒng)布置示意圖。軸流式風(fēng)扇布置在發(fā)動機前端的兩排氣缸夾角中間，通過V帶由曲軸驅(qū)動。冷卻后的空氣分別由兩排氣缸的下側(cè)排出。

2、風(fēng)冷系統(tǒng)冷卻強度的調(diào)節(jié)

風(fēng)冷柴油發(fā)動機的冷卻強度取決于流經(jīng)其散熱片的空氣流速。改變冷卻空氣的流速，便可改變冷卻強度。調(diào)節(jié)冷卻強度常用的方法有以下兩種。

① 改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速

風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高，扇風(fēng)量增加，冷卻效果加強；反之，冷卻效果減弱。在熱負荷低時，減小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，既能降低冷卻強度，又能降低風(fēng)扇噪聲，而且還降低了風(fēng)扇消耗的功率，是一種比較好的調(diào)節(jié)方法。一般采用液力偶合器傳動來實現(xiàn)風(fēng)扇的無級調(diào)速。通常是利用裝在排氣管或排風(fēng)口處的感溫元件，控制進入液力偶合器的油量，實現(xiàn)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。

② 節(jié)流控制

通過在風(fēng)扇進口處設(shè)置感溫元件，控制改變百葉窗或節(jié)流閥開度的大小，即可改變冷卻空氣進口、流通通道或出口的面積，從而改變流經(jīng)散熱片空氣的流速和流量，以達到控制柴油發(fā)動機冷卻強度的目的。這種方法比較簡單，但由于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不變，不能減少風(fēng)扇消耗的功率，流動阻力增大，從而影響柴油機的經(jīng)濟性。

3、道依茨（Deutz）BF8L413F風(fēng)冷柴油機冷卻系統(tǒng)

雖然現(xiàn)代柴油機以水冷式為主，但風(fēng)冷式在小功率柴油機上使用較廣泛，工程機械（如發(fā)電用）上應(yīng)用較大功率的風(fēng)冷柴油機也有應(yīng)用實例。比如我國引進生產(chǎn)的道依茨BF8L413F風(fēng)冷柴油發(fā)電機組就是一例。

該機為V型8缸渦輪增壓的四沖程柴油機，2500r/min時最大輸出功率為235.4kW。增壓后的空氣經(jīng)過中間冷卻。由于熱負荷較高，潤滑油也由機油散熱器進行冷卻。

軸流式風(fēng)扇布置在柴油機前端的V形夾角之間，由曲軸功率輸出端通過齒輪系統(tǒng)、彈性聯(lián)軸器及液力偶合器驅(qū)動，道依茨BF8L413F柴油機冷卻系統(tǒng)如圖4、圖5所示。軸流式風(fēng)扇的動葉輪8將空氣壓入導(dǎo)流罩組成的風(fēng)室4中，部分空氣流經(jīng)氣缸和氣缸蓋上的散熱片，冷卻左、右兩排氣缸，另一部分空氣流經(jīng)中冷器2、機油散熱器1和液力變矩器油散熱器3，以冷卻從增壓器出來的空氣以及柴油機潤滑系統(tǒng)的潤滑油和傳動系統(tǒng)中的液力變矩器油。

該機冷卻風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)如圖6所示。在動葉輪前設(shè)置了導(dǎo)流用的靜葉輪，動葉輪有8個葉片，靜葉輪有21個葉片，靜葉輪葉片與風(fēng)扇外圈壓配。靜葉輪的輪轂內(nèi)安裝有液力偶合器，液力偶合器的傳動介質(zhì)是柴油機的潤滑油。在泵輪前端，安裝有離心式機油濾清器外殼，從主油道引出的潤滑油由進油口進入殼內(nèi)，油在殼中被帶著旋轉(zhuǎn)，其中的雜質(zhì)在離心力的作用下積附在外殼壁上，清潔的潤滑油從泵輪上的6個進油孔進入液力偶合器中。渦輪和風(fēng)扇動葉輪安裝在從動軸7上，泵輪由風(fēng)扇驅(qū)動軸驅(qū)動時，風(fēng)扇葉輪便由渦輪帶動，使其同向旋轉(zhuǎn)。流到液力偶合器外面的油，經(jīng)回油孔返回油底殼中。