У двигателя внутреннего сгорания в процессе работы выделяется большое количество тепла, которое нужно отводить, чтобы не произошло перегрева, вследствие которого двигатель может получить механические повреждения. Для этого на автомобилях и присутствует система охлаждения двигателя.

Рис 1 – Система охлаждения двигателя.

Система охлаждения двигателя выполнена следующим образом. Блок цилиндров и головка пронизана каналами, по которым циркулирует охлаждающая жидкость ОЖ. Проходя по каналам жидкость, забирает тепло от горячих цилиндров и рассеивает его в окружающую среду.

Система охлаждения двигателяРис 1 включает в себя  следующие узлы:
• Помпа 6 или водяной насос. Создает ту самую циркуляцию ОЖ в двигателе.
• Термостат 7. Регулирует циркуляцию по малому или большому кругу в зависимости от температуры.
• Радиатор печки 8. Предназначен для обогрева салона. Циркуляция через печку идет постоянно, в независимости от того в каком положении находится термостат, и по какому кругу циркулирует жидкость. Горячий воздух проникает в салон, при включенном салонном вентиляторе 9.
• Основной радиатор 5. Предназначен для охлаждения ОЖ.
• Расширительный бачек 2. При увеличении температуры в системе, жидкость начинает расширяться, излишки ее уходят в расширительный бачек.
• Пробка с клапанами на расширительном бачке 1 или основном радиаторе. Поддерживает в  системе охлаждения определенное давление. Давление в системе нужно для того, чтобы повысить температуру кипения. Даже при достижении температуры 110 градусов жидкость в системе не закипает.
• Датчик включения вентиляторов 4 на радиаторе. При достижении определенной температуры в радиаторе, включает вентилятор 3, установленные на нем.

Теперь подробнее опишем все процессы.

1. Мы завели холодный двигатель. Сразу же у нас появляется циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Циркуляция жидкости создается помпой 6 рис1, приводимой в движение ремнем ГРМ или отдельным ремнем.  
2. Пока жидкость холодная она проделывает следующий путь:
   •  Помпа закачивает жидкость в двигатель 10. За счет процессов происходящих в цилиндрах у нас выделяется большое количество тепла. Жидкость, протекая по двигателю, забирает это тепло, тем самым повышая свою температуру.
   •  Попадает опять в помпу 6.
3. Такой путь жидкости в двигателе называется малым кругом. На схеме он обозначен синими стрелками. Жидкость будет циркулировать по следующей схеме, пока она не достигнет определенной температуры. После чего термостат 7 перекроет малый круг и откроет большой.
4. Большой круг обозначен зелеными стрелками обеспечивает циркуляцию жидкости по следующей схеме:
   • Помпа 6 закачивает жидкость в двигатель 10.
   • Повысив свою температуру ,по патрубкам ОЖ попадает в радиатор 5, где отдает свое тепло в окружающую среду.
   • Охлажденная жидкость вновь закачивается помпой в двигатель.
5. Если естественного охлаждения жидкости в радиаторе не достаточно и температура ОЖ продолжает расти, то срабатывает датчик включения вентиляторов 4, расположенный внизу радиатора.
6. После замыкания контактов внутри датчика 4, включаются вентилятор 3, установленный на радиаторе.
7. Охладив жидкость, контакты датчика 4 принимают исходное положение, отключая вентилятор 3.
8.  Если жидкость остывает до температуры закрытия термостата, то она  вновь начинает циркулировать по малому кругу.

Таким образом, в двигателе всегда поддерживается одна температура, оптимальная для нормальной работы двигателя. Условным значением принято считать 90 градусов. При такой температуре в двигателе устанавливаются оптимальные тепловые зазоры, двигатель развивает максимальную мощность, расход топлива становится номинальным. Для того чтобы двигатель быстрее вывести на этот режим и поддерживать его, так усложнили систему охлаждения разделив ее на малый и большой круг.