冷却体系的功用是使发动机在所有工况下都坚持在恰当的温度范围内。冷却体系既要防止发动机过热，也要防止冬天发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却体系还要确保发动机敏捷升温，赶快到达正常的作业温度。
(1)进入气缸的混合气(或空气)温度太低，可燃混合气质量差，使焚烧困难或焚烧缓慢，导致发动机功率下降，燃料耗费量添加；
(2)焚烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体构成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀效果；
(3)未汽化的燃料冲刷和稀释零件外表(气缸壁、活塞、活塞环等)上的油膜，使零件磨损加重。
现在大部分发动机都是运用水冷式，风冷式只在一些特种车辆、部分工程机械以及摩托车上运用。所以今日只说说水冷却体系。
轿车发动机的水冷体系均为强制循环水冷体系，即运用水泵进步冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环活动。这种体系包含水泵、散热器、冷却电扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附加设备等。
制循环式水冷却系是用水泵把该体系的冷却液加压，使之在水套中活动，冷却水从气缸壁吸收热量，温度上升，热水向上流入气缸盖， 继而从缸盖流出并进入散热器。因为电扇的强力抽吸效果，空气早年向后高速流过散热器，不断地将流经散热器的水的热量带走。
冷却了的水由水泵从散热器底部从头泵入水套。水在冷却系中不断循环。为了操控冷却水温度，冷却系中设有冷却强度调理设备，如百叶窗、节温器和电扇离合器等。
散热器即咱们常说的水箱，分为纵流式和横流式两种。大多数新式轿车均选用横流式散热器，这可以使发动机罩的外廓较低，有利于改进车身前端的空气动力性。
散热器盖安装在加水口上，上面带有蒸汽—空气阀，使冷却系的压力高于大气压力，冷却水的沸点有所进步。
蒸汽阀一般在散热器内压力到达126kPa~137kPa时，阀门敞开，部分水蒸汽经泄气管排入大气，防止损坏散热器。
空气阀在散热器内气压降到 99kPa~87kPa时，空气阀翻开，散热器与大气相通，防止散热器芯被大气压坏。
膨胀水箱多用半透明资料(如塑料)制成。膨胀水箱的上部用一个较细的软管与水箱的加水管相连，底部经过水管与水泵的进水侧相连接，一般方位略高于散热器。
把冷却系变成永久性封闭体系，防止空气进入，使冷却系中水、汽别离，坚持体系内压力安稳，进步了水泵的泵水量。
弥补冷却液：膨胀水箱上有两条刻线，冷却液应加到上刻线(FULL)，当液面下降到下刻线(LOW)时，应及时弥补。
水泵的功用是对冷却液加压，确保其在冷却体系中循环活动。现在轿车发动机广泛选用离心式水泵。
电扇的功用是当电扇旋转时吸进空气使其经过散热器，以增强散热器的散热才能，加速冷却液的冷却速度。。
许多轿车发动机的水冷系选用电动电扇，所以电扇转速与发动机转速无关。在有些电控体系中，电动电扇由电脑操控。当发动机停机后，因为水温偏高，所以电动电扇还会持续滚动一段时间，以便更好地为发动机散热。
前面说了， 要确保发动机在最佳的温度下作业，不呈现过热过冷现象，就必须能根据运用条件的改动主动调理发动机冷却强度。
冷却强度调理办法： 一是改动流经散热器的空气流量和流速； 二是改动冷却液的流量和循环道路。
节温器的效果：是随发动机负荷和水温的巨细而主动改动冷却液的流量和循环道路，确保发动机在适合的温度下作业，削减燃料耗费和机件的磨损。
冷却水经水泵—水套—节温器—散热器，又经水泵压入水套的循环，其水流道路长，散热强度大，称水冷却系的大循环。
冷却水经水泵—水套—节温器后不经散热器，而直接由水泵压入水套的循环，其水流道路短，散热强度小，称水冷却系的小循环。