针对某重型车用柴油机存在热负荷过高、缸盖鼻梁区出现热裂等情况，本文对其先后进行了整机热负荷试验、气缸盖底面温度测量试验及冷却水套内冷却水流动与传热的数值模拟。基于试验结果得出，水散热器散热能力不足和冷却水流量偏小是导致该重型柴油机热负荷过高的主要原因；气缸盖水套内水流不合理，仅有约，12.22％的冷却水对气缸盖底部进行了有效的冷却是气缸盖底部热负荷过高，造成鼻梁区热裂的主要原因。针对问题出现的主要原因，本文分别提出了水泵和冷却水箱的改进方案及七种缸盖、缸体冷却水套的改进方案；通过对这七种缸盖、缸体冷却水套改进方案内流动的数值模拟，发现这些改进方案都能较好地改善缸盖、缸体水套内流场。 为了验证各种改进方案的实际改进效果，本文进行了各种改进方案时气缸盖底面温度测量试验，由气缸盖底面温度测量可知，本文提出的改进方案能较好解决该重型柴油机热负荷过高，缸盖鼻梁区出现热裂的问题。