Возможны жидкостное и воздушное охлаждения двигателя.
При воздушном охлаждении (ЗАЗ-966 «Запорожец») не требуются радиатор, водяной насос и трубопроводы, отпадает опасность размораживания двигателя зимой, двигатель быстро прогревается после пуска.
С другой стороны, повышается затрата мощности на приведение в действие вентилятора, затрудняется пуск двигателя при низкой температуре, трудно обеспечить нормальное охлаждение высокооборотных двигателей и двигателей большого литража.
При жидкостном охлаждении система заполняется водой или антифризом (смесью воды с этиленгликолем и антикоррозионной присадкой). Антифризы выпускают двух марок — 40 и 65. Цифры указывают, при какой температуре замерзает жидкость.
При сильном переохлаждении двигателя увеличиваются потери теплоты с охлаждающей жидкостью, не полностью испаряется и сгорает топливо, которое в жидком виде проникает в картер и разжижает масло.
Это приводит к снижению мощности и экономичности двигателя и быстрому износу деталей, а в дизелях, кроме того — к засмолению поршней, поршневых колец и выпускных клапанов.
При перегреве двигателя происходит разложение и коксование масла, ускоряющие отложения нагара, вследствие чего ухудшается отвод теплоты; из-за расширения деталей уменьшаются температурные зазоры, увеличиваются трение н износ деталей, ухудшается наполнение цилиндров.
Желательно, чтобы температура охлаждающей жидкости при полной нагрузке двигателя была равна 85—90°С.
В современных автомобильных двигателях применяют принудительные закрытые системы охлаждения. Так, в двигателях ЯМЗ центробежный водяной насос подает охлаждающую жидкость в полость, имеющуюся в крышке распределительных шестерен, откуда она по каналам направляется в рубашки охлаждения правого и левого блоков цилиндров.
В рубашки охлаждения головок цилиндров жидкость подается по направляющим каналам в первую очередь к наиболее нагретым местам — выпускным клапанам и стаканам форсунок. Из каждого блока цилиндров охлаждающая жидкость поступает в радиатор через отдельный водосборным трубопровод с термостатом.
- Радиаторы автомобилей ГАЗ-66 и ЗИЛ-131 — трубчато-ленточные со змейковыми охлаждающими пластинами (лентами), расположенными между рядами трубок.
- Вентиляторы имеют четыре или шесть лопастей, располагаемых попарно под разными углами для уменьшения шума; приводятся во вращение обычно ремнем от шкива коленчатого вала.
- Водяной насос центробежного типа обладает высокой производительностью при небольших размерах и создаёт сравнительно небольшой напор (1,4-2,5 кг/см2), допускающий установку термостатов.
- Устойчивый тепловой режим двигателя автоматически поддерживают термостаты, устанавливаемые на выходе охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения головок цилиндров двигателя.
- Пусковой подогреватель двигателя ЗИЛ-131 устанавливают с правой стороны двигателя. Он представляет собой неразборный котел 6, имеющий камеру сгорания, жаровую трубу и две жидкостные рубашки, соединенные с системой охлаждения двигателя.