冷卻系統的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。
發動機冷卻方式有水冷和風冷兩種。水冷系統均為強制循環水冷系統，即利用水泵提高冷卻液的壓力，強制冷卻液在發動機中循環流動。
發動機冷卻系統示意 ▼
一
冷卻系統工作原理
發動機是怎麼進行冷卻的呢？主要通過水泵使環繞在氣缸水套中的冷卻液加快流動，通過行駛中的自然風和電動風扇，使冷卻液在散熱器中進行冷卻，冷卻後的冷卻液再次引入到水套中，週而復始，實現對發動機的冷卻。
冷卻系統除了對發動機有冷卻作用外，還有“保溫”的作用，因為“過冷”或“過熱”，都會影響發動機的正常工作。這個過程主要是通過節溫器實現發動機冷卻系統“大小循環”的切換。什麼是冷卻系統的大小循環？可以簡單理解為，小循環的冷卻液是不通過散熱器的，而大循環的冷卻液是通過散熱器的。
冷卻系統小循環 ▼
冷卻系統大循環 ▼
二
節溫器
當冷卻液溫度低於規定值時，節溫器感溫體內的石蠟呈固態，節溫器閥在彈簧的作用下關閉發動機與散熱器間的通道，進行小循環。當冷卻液溫度達到規定值後，石蠟開始熔化逐漸變成液體，體積隨之增大並壓迫橡膠管使其收縮，在橡膠管收縮的同時對推杆作用以向上的推力。由於推杆上端固定，推杆對橡膠管和感溫體產生向下的反推力使閥門開啟，這時冷卻液經由散熱器和節溫器閥，再經水泵流回發動機，進行大循環。
蠟式節溫器剖面圖 ▼
三
散熱器
發動機水冷系統中的散熱器由進水室、出水室及散熱器芯等三部分構成。冷卻液在散熱器芯內流動，空氣在散熱器芯外通過。熱的冷卻液由於向空氣散熱而變冷，冷空氣則因為吸收冷卻液散出的熱量而升溫，所以散熱器是一個熱交換器。
散熱器 ▼
四
散熱器蓋
散熱器蓋的作用是密封水冷系統並調節系統的工作壓力。當發動機工作時，冷卻液的溫度逐漸升高。由於冷卻液容積膨脹使冷卻系統內的壓力增高，當壓力超過預定值時，壓力閥開啟，一部分冷卻液經溢流管流入補償水桶，以防止冷卻液脹裂散熱器。當發動機停機後，冷卻液的溫度下降，冷卻系統內的壓力也隨之降低。當壓力降到大氣壓力以下出現真空時，真空閥開啟，補償水桶內的冷卻液部分地流回散熱器，可以避免散熱器被大氣壓力壓壞。
散熱器蓋 ▼
