发动机冷却系统尽管汽油机已经做了很多改进，但是他们将化学能转化为机械能仍然不是非常有效。汽油机的大部分能量（大概 70%）转化为热量，这部分热量被冷却系统消除掉。事实上，一辆行驶在高速公路上的汽车冷却系统消除的热量足够加热两栋普通大小的房子。冷却系统的首要任务是将这些热量排出到空气中避免发动机过热，然而冷却系统也有其他重要作用。当发动机过冷时，零部件磨损明显加快，发动机效率降低，排放污染更严重。所以冷却系统的另一个重要作用就是使发动机尽快加热，并保持发动机在一个固定温度范围内工作。基本知识在发动机内部，燃料持续不断的在燃烧。燃烧后的许多热量都准时从的排气系统排除，但是也有一些进入发动机内部，使发动机温度升高。冷却液在200 华氏度（93 摄氏度）时，发动机工况最好。在这个温度下，燃烧室够热能使燃料完全汽化，使燃烧情况较好，减少污染物排放。发动机内用于润滑的润滑油粘度较低（较薄） ，因此发动机部件运转更自由，发动机内的部件运动浪费的功率较少，金属部件磨损更小。汽车有两种型式的冷却系统：水冷和风冷。风冷较老的汽车上安装的是风冷冷却系统。风冷系统用的不是发动机内的循环液，而是覆盖在发动机盖罩上使热量远离气缸的铝翅片。这个强力的风扇迫使空气穿过这些翅片，这样的发动机冷却系统将热量转移到空气中。水冷现在大部分的汽车用的都是水冷系统。水冷汽车内，冷却系统的冷却液循环流过发动机内的管道和通路。冷却液穿过过热发动机吸收热量，使发动机温度降低。随后冷却液流出发动机，穿过热交换器或者散热器，将冷却液的热量转移到通过的交换器的空气流。管道你汽车内的冷却系统有很多管道。油泵将冷却液输送到发动机缸体，通过管道再传输至发动机内气缸周围，然后从发动机气缸盖返回缸体。节温器被安装在冷却液离开发动机的位置，节温器关闭时，它周围的管道内的冷却液直接返回油泵；节温器打开时，冷却液首先流过散热器，然后返回油泵。冷却液汽车需要在各种各样的温度下行驶，零度以下或者 38 度以上。所以所有用于发动机的冷却液都需要有个一很低的凝固点，一个很高的沸点，还必须能吸收大量的热量。水是一种能高效吸收热量的冷却液，但是水的凝固点太高而不能用于汽车发动机。大部分汽车使用的冷却液是水和乙二醇（OH-CH2-CH2-OH）的混合物，也被称为防冻剂。通过添加乙二醇，水的沸点和凝固点都得到提升。冷却液的温度保持在 250-275 华氏度（121 到 135 摄氏度） 。即使添加了乙二醇，在这样的温度下冷却液也会沸腾，所以其他添加剂必须能提升其沸点。冷却系统增压也使冷却液的沸点进一步升高。正如水在高压锅内的沸点更高一样，如果对冷却系统加压，冷却液的沸点会升高。大部分汽车每平方英尺能增加 14 到 15 磅的压力，冷却液沸点增加 45 华氏度（25 摄氏度） ，一边冷却液能承受高温。防冻剂和冷却液添加剂还能防腐。水泵水泵是一个简单离心泵，它的动力来源与发动机曲轴相连的传输带。发动机运转时，水泵让冷却液循环流动，水泵利用自身持续旋转时产生的离心力将冷却液送至外面。水泵的入口位于中心附近，以便于来自散热器的冷却液冲击水泵叶片。水泵叶片将冷却液运输至水泵外，进入发动机。冷却液离开水泵后，先通过发动机缸体和缸盖，然后进入散热器，最后返流回水泵。发动机缸体和缸盖间铸造加工了许多让冷却液流通的通道，这些通道是使冷却液流过发动机最关键的区域。散热器散热器是热交换的一种。散热器通过风扇，将流过其内部的高温度冷却液的热量散发到空气中。现在汽车大多使用铝散热器。这种散热器的制造是将薄铝片钎焊到平滑铝管内。散热片将管道的热量通过散热器转移到流动的空气中。将一种被称为扰流器的散热片安装在管道内，可以增大管道内冷却液流动的湍流作用。如果冷却液在导管内非常平滑地流动，那将只有与导管直接实际接触的冷却液产生直接冷却作用。导管内大部分需要流动冷却液转移的热量，他们的转移主要取决于导管和与导管接触的冷却液间的温差。所以，如果与导管接触的冷却液能迅速冷却下来，就会有更多的热量被转移掉。通过管道内的湍流作用使所有的冷却液都混合在一起，保持与导管接触的冷却液温度，以便有更多的热量被冷却液吸收。保持管道内冷却液的高效冷却作用。汽车散热器罩散热器罩能将冷却液的沸点提高大约 45 华氏度（25 摄氏度） 。这个简单的散热器罩是如何做到的呢？其原理与提高水的沸点的高压锅是一样的。散热器罩实际上是一个压力释放阀，在汽车上通常设置成 15 磅/平方英寸。给水加压时沸点会升高。当冷却系统内的冷却液温度升高时体积膨胀，引起压力增大。散热器罩的微微移动压力消失，设置在散热器罩上的开关决定了冷却系统的最大压力。当压力达到 15 磅/平方英寸，该压力使阀门开启，冷却系统内的冷却液流出，管道内溢出的冷却液流入溢流槽底部。这种设置中，空气在系统外部。当散热器温度降低时，冷却系统内创造出的真空推动开启另一个弹簧加载阀，从溢流槽底部吸出冷却液替换溢出部门。节温器节温器的主要作用是：快速加热发动机和保持发动机在一个恒温下工作。通过定量水流经散热器能实现这些功能。一旦低温冷却液温度升至 180195 华氏度（8291 摄氏度） ，散热器出口将完全被阻塞，节温器开始开启使冷却液通过散热器。冷却液温度至 200-218 华氏度（93-103 摄氏度） ，节温器全部开启。位于气缸内的节温器的秘密在于安装在发送机侧面。气缸内填充在 180 华氏度融化的蜡（不同的节温器打开温度可能不同，但 180 华氏度是一个较常见的温度） 。与阀门连接的连杆被压到蜡内，当蜡融化，形状变化，推动发动机外的连杆打开阀门。风扇和节温器一样，控制冷却风扇可以让发动机保持在一个恒温下工作。前轮驱动的汽车装有电风扇，发动机通常是横向安装的，发动机输出功率指向汽车某侧面。风扇受节温器开关或发动机电脑的控制，当冷却液的温度超过设定值风扇就被开启，反正冷却液温度降到设定值以下风扇关闭。纵向布置的后轮驱动汽车通常由发动机驱动的制冷风扇，这些风扇有一个恒温控制的粘性离合器。这种离合器定位在风扇的轮毂上，通过散热器的气流里。这种特殊的粘性离合器与全轮驱动可能有的粘性耦合很像。