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汽车发动机冷却系统是发动机六大系统之一，其功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

发动机燃烧室内混合气燃烧后会产生高温高压的燃气（约为800—2000℃）。所以必须对气缸加以冷却，否则其中的运动件受热膨胀而破坏了正常间隙、机械强度降低而损坏、润滑失效而卡死。

如果冷却过度也会造成气缸充气量减少、燃烧不正常、功率下降、油耗增加及润滑不良等影响。

发动机工作时，气缸内的气体温度可高达1727~2527C，若不及时冷却，将造成发动机零部件温度过高，尤其是直接与高温气体接触的零件，会因受热膨胀影响正常的配合间隙，导致运动件受阻甚至卡死。此外，高温还会造成发动机零部件的机械强度下降，使润滑油失去作用等。冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系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。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。由于水冷系冷却均匀，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。