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使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。
分类
冷却系统按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系统。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系统。由于水冷系统冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系统。
水冷系统组成
由水泵、散热器、冷却风扇、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属装置等组成。
（1）水泵：对冷却液加压，保证其在冷却系统中循环流动。汽车发动机广泛采用离心式水泵。
（2）散热器：由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是一个热交换器。
（3）冷却风扇：当风扇旋转时吸进空气，使其通过散热器，以增强散热器的散热能力，加速冷却液的冷却。
（4）节温器：是控制冷却液流动路径的阀门。它根据冷却液温度的高低，打开或者关闭冷却液通向散热器的通道。
（5）补偿水桶：当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿水桶；而当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器，所以冷却液不会溢失。
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