發動機冷卻系統在汽車動力系統中扮演著重要的角色，冷卻系統可以在發動機工作時對溫度進行合理地調節與控制，使發動機各部件保持在正常的工作溫度，從而獲得理想的動力輸出與良好的燃油經濟性，如果沒有冷卻系統的幫助，發動機將無法正常工作。
進入汽缸的混合氣燃燒時的溫度最高可達2000攝氏度以上，此時發動機的活塞、缸體、汽缸蓋、氣門等部件與高溫可燃混合氣接觸而強烈受熱。
溫度對於發動機的影響及冷卻系統的作用
提到冷卻系統，我們首先要瞭解溫度對發動機的影響。汽車發動機的工作循環是在高溫下進行的，進入汽缸的混合氣燃燒時的溫度最高可達2000攝氏度以上。此時發動機的活塞、缸體、汽缸蓋、氣門等部件與高溫可燃混合氣接觸而強烈受熱，此時發動機如果得不到有效降溫會使其機械強度變差，同時引起汽缸充氣系數下降，造成空燃比失調使發動機異常燃燒。而汽缸內溫度過高還會使混合氣早燃(提前燃燒），導致出現嚴重損害發動機的爆震現象。過高的溫度還會使潤滑油燒損及變質，高溫情況下會使汽缸內間隙變小，破壞油膜的保護，造成潤滑能力下降，嚴重時還會引起粘著磨損、卡死（拉缸）故障。
為瞭避免這些不良後果，使發動機正常運轉從而發揮應有的動力輸出，在經濟性、動力性與耐用性上得到較好的表現，冷卻系統的積極工作是必不可少的。但對於低溫情況下發動機工況來說，過度冷卻同樣會對發動機造成不良影響。
首先，汽車發動機在設計時為瞭考慮到熱脹冷縮現象，會將進排氣門、活塞與缸套等部件間留有一定的間隙，以配合達到正常溫度後各部件之間良好的吻合。拿活塞與缸套來說，長時間低溫導致較大的間隙會造成密封不良出現漏氣竄油現象，異常燃燒會使動力下降油耗升高。另外在低溫狀態下，可燃混合氣蒸發性能較低，導致霧化效果變差，使發動機燃燒不充分，增大燃油消耗量的同時還易造成發動機內部形成積碳。發動機潤滑油在低溫狀態下粘度上升，流動性變差，造成潤滑不均勻，加劇瞭內部的磨損。
總的來說，工作溫度過高過低不但使燃料消耗量增加動力下降，還會導致發動機磨損增加，影響使用壽命。發動機的溫度在40攝氏度時的磨損量是90度時的5倍，如果溫度太高，發動機零部件的機械強度下降，也會造成發動機過早損壞。
發動機冷卻系統的工作原理
顧名思義，冷去系統的功能是將發動機受熱部件吸收的部分熱量及時散發出去，對發動機進行冷卻，使其保持在正常的溫度下工作。一般以冷卻介質分為風冷系統與水冷系統，隨著汽車發動機功率越來越大，對散熱的要求也越來越高，風冷系統由於很難達成均勻的散熱效果，容易使一些部件造成過熱損傷發動機，並且散熱效率不如水冷系統好，所以現在汽車幾乎全部使用瞭水冷式散熱系統。本次隻為大傢詳細介紹水冷式冷卻系統。
汽車發動機的冷卻系統利用水泵提高冷卻液的壓力，強制冷卻液在發動機的冷卻水道中循環流動，將發動機多餘的熱量帶走，使其保持在最佳工作溫度。這種為發動機降溫的循環模式被稱為主循環，而主循環模式還必須設置成兩種不同的冷卻循環模式來保證發動機在不同工況下更好的工作，即冷車循環和正常循環，也就是老司機口中常說的小循環與大循環。
冷車循環（小循環）是指在發動機冷啟動後，溫度較低的冷卻液不會將節溫器打開，此時冷卻液隻經過水泵在發動機的水道中進行循環，目的是使發動機盡快達到正常的工作溫度，等發動機溫度上升，冷卻液溫度達到節溫器設定值（一般為80度）時，節溫器閥門打開，冷卻液進行正常循環（大循環），這時冷卻液從發動機水道中流出，經過車頭位置的散熱器，進行散熱，水泵再將散熱冷卻後的冷卻液送人發動機進行冷卻循環，節溫器負責控制循環模式的切換，使發動機盡量保持在最佳工作溫度。
另外，針對車內空調取暖，系統還會設置一個單獨的取暖循環，冷卻液經過車內的取暖裝置，將熱量送入車內，再回到發動機進行冷卻，取暖循環不受節溫器的控制，隻要車內打開暖風，這套循環系統便開始工作。
冷卻系統的構造
冷卻系統中，冷卻液充當冷卻介質流經發動機水道，主要零部件有節溫器、水泵、散熱器、散熱風扇、水溫感應器及蓄液罐。
首先，冷卻液作為發動機冷卻介質又被稱為防凍液。冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成，按防凍劑成分不同可分為酒精型、甘油型、乙二醇型等類型的冷卻液。其中乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑，並添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成。由於乙二醇易溶於水，可以任意配成各種冰點的冷卻液，其最低冰點可達-68℃，這種冷卻液具有沸點高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點，是一種較為理想的冷卻液，目前國內外發動機所使用的和市場上所出售的冷卻液幾乎都是這種乙二醇型冷卻液。
節溫器是控制冷車循環與正常循環的重要部件，通常節溫器會設計在80攝氏度左右時開啟，溫度較低時則會自動關閉，節溫器的正常工作保證瞭當前的循環模式可以為發動機提供最為合理的冷卻效果。
由皮帶驅動的水泵是對冷卻液進行加壓，保證冷卻液可以在冷卻系統中循環流動。而散熱器（又稱為水箱）與散熱風扇被設置在車頭位置，一般會在車頭前杠上設計幫助散熱器散熱的開口。發動機工作時，冷卻液在散熱器芯內流動，在汽車行駛中通過撞風原理將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。
散熱器上還有一個很容易被忽略的小零件，就是散熱器蓋。它的工作原理和傢用壓力鍋相似，目的是增加容器內的壓力來達到高效率和高溫的冷卻效果。當汽車在運行時，冷卻液溫度升高，水箱內壓力增加，當壓力到達一定程度的時候，壓力閥門被壓力頂開，那麼沖出來的冷卻液就會流入旁邊的儲液罐，當汽車停止工作後，真空的冷卻系統又會把儲液罐裡的水吸回水箱。
中冷器是渦輪增壓發動機的必備部件，渦輪增壓發動機的進氣效率比一般自然進氣發動機更高。當空氣進入渦輪增壓後其溫度也會大幅升高，密度也相應變小，而中冷器正是起到冷卻空氣的作用，高溫空氣經過中冷器的冷卻，再經進氣歧管進入發動機。
發動機排出的廢氣溫度非常高，通過增壓器的熱傳導會提高進氣的溫度。並且空氣在被壓縮的過程中密度會升高，這樣也導致瞭進氣溫度的升高，從而影響發動機的充氣效率，使增壓原本的優勢消失殆盡。如果想要進一步提高充氣效率，就要降低進氣溫度。在相同的空燃比條件下，增壓空氣的溫度每下降10攝氏度，發動機功率就能提高3百分比-5百分比。
另外，如果未經冷卻的增壓空氣進入燃燒室，除瞭會影響發動機的充氣效率，還很容易導致發動機燃燒溫度過高，造成爆震等故障，因此為瞭解決增壓後的空氣升溫造成的不利影響，必須加入中冷器來配合增壓系統工作。
發動機的潤滑良藥：機油冷卻器
潤滑油（機油）在發動機運行時也發揮著重要的作用，它為發動機提供瞭必要的潤滑、密封、清潔、防腐、以及冷卻作用。而對於機油來說，溫度是影響其工作狀態最重要的因素，對於一些大功率高熱量發動機來說，過高的溫度會使機油粘度下降，造成油膜破壞，潤滑性能下降、使發動機運轉阻力加大，影響動力輸出並且對發動機造成磨損。為瞭解決上述問題，便出現瞭機油冷卻器。
與水冷式散熱器原理相同，發動機內的潤滑油流經位於車頭前杠內的的散熱器進行散熱降溫，然後循環流入發動機內進行潤滑，雖然原理簡單，但散熱器的尺寸及管路的口徑決定瞭對機油壓力的影響，匹配不當會造成機油壓力不足，使發動機無法得到正常的潤滑效果。
即使原裝車，安裝上機油冷卻器也是一種對發動機加以有效保護的手段。對於改裝過動力系統的車輛更加有必要添加，安裝機油冷卻器之後，連帶冷卻水溫也會有所下降，保證瞭引擎在較大負荷下也可以保持最佳的工作狀態。
總結
冷卻系統的作用是在所有工況下，保證發動機在最適宜的溫度工作，冷卻系統匹配與設定的是否合適將直接影響到發動機的動力表現、使用壽命和燃油經濟性。所以說冷卻系統在發動機中扮演著重要的角色。