汽車發動機的冷卻係為強制迴圈水冷系，即利用水泵提高冷卻液的壓力，強制冷卻液在發動機中迴圈流動。冷卻系主要由水泵、散熱器、冷卻風扇、補償水箱、節溫器、發動機機體和氣缸蓋中的水套以及附屬裝置等組成。

在冷卻系統中，其實有兩個散熱迴圈：一個是冷卻發動機的主迴圈，另一個是車內取暖迴圈。這兩個迴圈都以發動機為中心，使用是同一冷卻液。

主迴圈

主迴圈中包括了兩種工作迴圈，即“冷車迴圈”和“正常迴圈”。冷車著車後，發動機在漸漸升溫，冷卻液的溫度還無法開啟系統中的節溫器，此時的冷卻液只是經過水泵在發動機內進行“冷車迴圈”，目的是使發動機儘快地達到正常工作溫度。隨著發動機的溫度，冷卻液溫度升到了節溫器的開啟溫度(通常這溫度在80℃後)，冷卻迴圈開始了“正常迴圈”。這時候的冷卻液從發動機出來，經過車前端的散熱器，散熱後，再經水泵進入發動機。

在整個冷卻系統中，冷卻介質是冷卻液，主要零部件有節溫器、水泵、水泵皮帶、散熱器、散熱風扇、水溫感應器、蓄液罐、採暖裝置(類似散熱器)。

1)冷卻液：

冷卻液又稱防凍液，是由防凍新增劑及防止金屬產生鏽蝕的新增劑和水組成的液體。它需要具有防凍性，防蝕性，熱傳導性和不變質的效能。經常使用乙二醇為主要成分，加有防腐蝕新增及水的防凍液。

2)節溫器：

從介紹冷卻迴圈時，可以看出節溫器是決定走“冷車迴圈”，還是“正常迴圈”的。節溫器在80℃後開啟，95℃時開度最大。節溫器不能關閉，會使迴圈從開始就進入“正常迴圈”，這樣就造成發動機不能儘快達到或無法達到正常溫度。節溫器不能開啟或開啟不靈活，會使冷卻液無法經過散熱器迴圈，造成溫度過高，或時高時正常。如果因節溫器不能開啟而引起過熱時，散熱器上下兩水管的溫度和壓力會有所不同。

3)水泵：

水泵的作用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系中迴圈流動。水泵的故障通常為水封的損壞造成漏液，軸承毛病使轉動不正常或出聲。在出現發動機過熱現象時，最先應該注意的是水泵皮帶，檢查皮帶是否斷裂或鬆動。

4)散熱器：

發動機工作時，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。散熱器上還有一個重要的小零件，就是散熱器蓋，這小零件很容易被忽略。隨著溫度變化，冷卻液會“熱脹冷縮”，散熱器器因冷卻液的膨脹而內壓增大，內壓到一定時，散熱器蓋開啟，冷卻液流到蓄液罐;當溫度降低，冷卻液迴流入散熱器。如果蓄液罐中的冷卻液不見減少，散熱器液麵卻有降低，那麼，散熱器蓋就沒有工作!

5)散熱風扇：

正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風扇一般不會在這時候工作;但在慢速和原地執行時，風扇就可能轉動來助散熱器散熱。風扇的起動由水溫感應器控制。

6)水溫感應器：

水溫感應器其實是一個溫度開關，當發動機進水溫度超出90℃以上，水溫感應器將接通風扇電路。如果迴圈正常，而溫度升高時，風扇不轉，水溫感應器和風扇本身就需要檢查。