可藉冷卻劑的循環(huán)，將多余的熱量移出引擎，以防止過熱的系統(tǒng)。在水冷式的引擎中，包括水套、水泵、水箱及節(jié)溫器

冷卻系統(tǒng)的功用是帶走引擎因燃燒所產(chǎn)生的熱量，使引擎維持在正常的運轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)。引擎依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎，氣冷式引擎是靠引擎帶動風扇及車輛行駛時的氣流來冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來冷卻引擎。不論采何種方式冷卻，正常的冷卻系統(tǒng)必須確保引擎在各樣行駛環(huán)境都不致過熱。

因為多數(shù)車輛皆采用水冷式引擎，所以本文以介紹水冷式引擎之冷卻循環(huán)為主。在水冷引擎的冷卻循環(huán)中，可分為「小循環(huán)」與「大循環(huán)」。小循環(huán)是指冷卻水僅在引擎內(nèi)循環(huán)，而大循環(huán)則是冷卻水在引擎與熱交換器 (水箱) 間循環(huán)。為什么要有大循環(huán)與小循環(huán)呢？主要是因為引擎在冷車時溫度低，此時少量的冷卻水在引擎內(nèi)作小循環(huán)，使引擎能迅速達到工作溫度；一旦引擎達到工作溫度，控制大、小循環(huán)轉(zhuǎn)換的溫度控制閥 (俗稱水龜) 則會開啟，讓冷卻水能流至水箱內(nèi)讓空氣將熱帶走，引擎溫度越高，水龜開啟的程度就越大，冷卻水的流量也越大，好帶走更多的熱量。冷卻水的循環(huán)是靠水泵浦帶動的，水泵浦則是由引擎的運轉(zhuǎn)所驅(qū)動，所以當引擎轉(zhuǎn)速越高，水泵浦的運轉(zhuǎn)效率也越高。

　　冷卻液是由純水與水箱精案一定比例調(diào)制而成，水箱精能提高冷卻水的沸點。純水在常溫常壓下的沸點是100℃，一旦引擎溫度過高，會使冷卻水沸騰成為水蒸氣，而水在氣態(tài)下的熱對流系數(shù)遠低于液態(tài)，所以氣態(tài)的水蒸氣幾乎無法帶走引擎的熱量，此時引擎溫度會迅速升高而損害引擎。所以水箱精將冷卻水的沸點提高，以確保冷卻液在高溫時仍是液態(tài)，才能帶走引擎產(chǎn)生的熱。