Для забезпечення сталого температурного режиму двигун обладнаний приладами, які об'єднані в систему охолодження.
Система охолодження призначена для відведення надлишкової теплоти від двигуна (від циліндрів, головки циліндрів) з метою підтримки оптимального теплового режиму двигуна в заданих межах.
Вимоги. Система охолодження повинна забезпечити: автоматичне підтримування оптимального режиму 85-95 °С; швидке прогрівання двигуна; тривале забезпечення теплоти п1сля зупинки двигуна; малі енергетичні витрати з приводом приладив системи охолодження.
Система охолодження поділяється на повітряні і рідинні. В повітряній системі охолодження (Д-21А, Д-144, ПД-8М) теплота відводиться обдуванням охолоджувальних ребер циліндрів і головок циліндрів потоком повітря.
У рідинній системі охолодження в основному застосовується теплота від розігрітих деталей передається рідині, що виконує роль теплоносія, яка охолоджується в радіаторі.
З теплового балансу двигуна система охолодження поглинає 25-35 % теплоти, що виділяється під час згорання пальної суміші. Температура охолоджувальної рідини в головці циліндрів повинна становити 80-95 °С. Цей режим е оптимальний, який забезпечує нормальну роботу двигуна і не повинен змінюватись залежно від температури навколишнього середовища на навантаження двигуна.
В залежності від способу циркуляції охолоджувальної рідини розрізняють дві системи охолодження: термосифонну і примусову.
В термосифонній системі охолодження циркуляція води відбувається в результаті різниці густини холодної і гарячої води.
Основна передача термосифонної системи охолодження - простота будови, а недолік її - порівняно повільна циркуляція води в ній, що призводить до сильного випаровування води, а відповідно, необхідність поповнювати її систему (ПД-10У, П-350, П-23).
У примусовій системі охолодження відцентровий насос нагнітає воду в сорочку блок-картера двигуна, з якої нагріта вода витісняється в радіатор, охолоджується і по патрубку, вертається до насосу. Різниця температур нагрітої і охолодженої води не перевищує 10 °С.
Інтенсивність циркуляції води і потоку повітря, створеної вентилятором, у примусовій системі охолодження, залежить в основному від частоти обертання колінчатого валу двигуна. Для цього використовуються різні пристрої, за допомогою яких регулюють тепловий режим двигуна (термостат, шторки і жалюзі радіатора).
У системі повітряного охолодження деталі охолоджують зустрічним потоком повітря при русі машини. Двигуни обладнанні нагнітачами для примусового обдуву деталей. Нагнітач повітря має ротор і напрямний рефлектор навколо кожного ребристого циліндра, що збільшує поверхню охолодження циліндрів і головки циліндрів. Системи з повітряним охолодженням простіші і мають меншу вагу і розміри ніж рідинні, але як недолік, працюють двигуни з підвищеним шумом і дещо втрачають потужність (~ 10%) на привід нагнітача.
Будова приладів системи охолодження.
Радіатор призначений для охолодження нагрітої у двигуні охолоджувальної рідини.
Складається з верхнього і нижнього баків, серцевини і деталей кріплення. Застосовуються трубчасті серцевини з латуні або алюмінію. Верхні і нижні бачки радіаторів відлиті з чавуну, алюмінію або виготовлені з латуні. Верхній бак радіатора має горловину, яка щільно закрита кришкою, і у закритого типу системи охолодження має пароповітряний клапан, який захищає радіатор від підвищення або зниження тиску в системі охолодження.
(0,03-0,04 МПа - надлишку, 0,001-0,012 МПа - розрідженні) надходить повітря через трубку.
Термостат прискорює прогрів двигуна при запуску і автоматично підтримує температуру в певних межах. Найбільше поширення, знайшли рідинні термостати. Латунний гофрований циліндр (сільфон) заповнений легковипаровуючою рідиною (спиртом).
У двигуна ЗИЛ-130, Москвич-412 встановлені термостати з твердим наповнювачем церезин (нафтовим воском).
Термостат має два клапани. Коли температура води нижча 70 °С, основний клапан не перепускає воду по великому колу в радіатор, що прискорює прогрів двигуна. А якщо температура води більше 70 °С, рідина в сільфоні переходить в пар і піднімаючись гофрований циліндр відкриває циркуляцію води по великому колу на радіатор.
Насос відцентрового типу примусово нагнітає охолоджувальну рідину з радіатора у водяну сорочку блока циліндрів. Складається з корпуса, крильчатки з валом та ущільнювального самопідтискного пристрою (сальника).
Вентилятор осьового типу з 4 або 6 лопатками з листової сталі. Шків закріплений на валу водяного насосу. У автомобілях КамАЗ, деяких легкових автомобілях (ВАЗ-2103) вентилятор має гідравлічну, або електромагнітну муфту для автоматичного вмикання вентилятора, коли в системі охолодження температура досягає 90 °С.
Температура охолоджувальної рідини контролюється дистанційним термометром, який має біметалевий датчик (в головці блоку) і покажчик на щитку приладів. Можуть застосовуватись електричні сигналізатори з контрольною лампою.
Температурний режим двигуна можна регулювати за допомогою відкриття і закриття штори або жалюзі, а також потрібно слідкувати за натягом паса приводу вентилятора і водяного насосу.
Охолоджувальні рідини. Застосовують низькозамерзаючі рідини - антифризи, які є етиленгліколевими сумішами типу „Тосол А", „Тосол А-40", „Тосол А-60" крім концентрованого етиленгліколя мають у своєму складі різні присадки (протипінні, протикорозійні та інші).