Высокотемпературное охлаждение дизелей с температурой охлаждающей воды выше 100 °С позволяет уменьшить поверхности теплообмена водоохладителей, повысить экономичность дизелей и эффективно использовать тёпло охлаждающей воды.
Системы высокотемпературных охлаждений могут быть разделены на две группы. Первая — с парообразованием внутри охлаждающих полостей (испарительное охлаждение с выходом пара непосредственно в атмосферу или с последующей его конденсацией, частичным парообразованием и кипящим охлаждением с получением пара давлением 0,2—0,3 МПа). При кипящем охлаждении коэффициент теплоотдачи существенно возрастает. В связи с этим оптимальной температурой высокотемпературных охлаждений следует считать такую, при которой наступает развитое поверхностное кипение. Вторая группа — без парообразования внутри охлаждающих пространств, т. е. системы охлаждения с последующим парообразованием.
Эффективность испарительного охлаждения с выходом пара непосредственно в атмосферу заключается в том, что теоретически при испарении 1 кг воды отводится от поверхности охлаждения то же количество теплоты, что и при протекании через дизель 77 кг воды с повышением температуры на 7 °С.
Система охлаждения с последующим парообразованием предусматривает охлаждение дизеля водой температурой выше 100 °С за счет повышенного давления, создаваемого циркуляционным насосом вследствие наличия дросселя на выходе воды из дизеля (пар, образующийся после дросселирования, отводится в сепаратор и конденсируется при давлении, близком к атмосферному). Высокотемпературных охлаждений повышает КПД дизеля, уменьшает возможность охлаждения стенок цилиндра ниже температуры точки росы для рабочего газа и появления в связи с этим электрохимической коррозии, резко уменьшает (в 3—5 раз) размеры водяных охладителей, повышает износоустойчивость цилиндровых втулок. Высокотемпературных охлаждений кипящего типа с энергетической точки зрения выгоднее любых других систем охлаждения.
Переход на высокотемпературных охлаждений естественно сопровождается некоторым ростом температуры деталей ЦПГ, что может нарушить качественную смазку цилиндров дизеля. Несколько ухудшается воздухоснабжение дизеля при работе с номинальной нагрузкой из-за уменьшения коэффициента наполнения цилиндров свежим зарядом воздуха. Затрудняется обеспечение бескавитационной работы циркуляционных насосов на воде с температурой выше 100 °С. При переводе на высокотемпературных охлаждений происходит и перераспределение составляющих теплового баланса — увеличение потерь с выпускными газами и уменьшение доли потерь с охлаждающей водой. Например, увеличение температуры воды на выходе из дизеля Д-70 от 80 до 120 °С приводит к уменьшению доли потерь теплоты на охлаждение почти в два раза.