现在大部分汽车都是燃油车。为了保证发动机的最佳燃油效率，发动机水温需要保持在一个合适的范围内。就目前的燃油车而言，发动机水温一般在80℃-95℃之间。如果低于这个值，超过这个值，发动机的热效率就会很低。
发动机为什么需要保持合适的冷却液温度？当发动机冷却液过低时，发动机燃烧产生的热量会被冷却液带走，导致传热损害增大，发动机的燃油经济性自然较差。另外，如果发动机冷却液过低，发动机燃烧室内的汽油就不容易雾化，汽油和空气体不能充分混合，会恶化燃烧，降低发动机的工作效率。如果发动机水温过低，也会影响机油粘度。水温越低，发动机运动部件的机油粘度越大，发动机承受的阻力越大，不利于提高发动机的燃油效率。
当发动机冷却液温度过高时，机油变稀，难以形成良好的润滑油膜，从而增加发动机零件的磨损；冷却液温度过高，汽油燃烧会产生积碳，降低车辆动力，增加油耗。严重时会造成拉缸。如果发动机的冷却液过高，发动机产生的大部分能量都会被热量散失，不利于提高发动机的工作效率。
因此，发动机冷却液温度必须保持在一个相对稳定的值。
发动机冷却液是如何控制温度的？因为发动机对冷却液的温度要求很高，所以发动机冷却液系统是相当强大的。水泵的作用是为冷却液循环提供动力，迫使冷却液在发动机的冷却水道中循环，带走发动机多余的热量。为了尽可能保持发动机冷却液的温度恒定，发动机冷却液系统分为大循环控制和小循环控制，大、小循环控制由恒温器切换。
小循环是指发动机冷却液只在缸套内部循环，不通过水散热。当发动机冷却液温度低时，发动机冷却系统由一个小循环控制。此时节温器不会打开，冷却液的体积受到限制。发动机气缸内燃烧产生的热量加热有限的冷却液，有利于迅速提高冷却液温度，进而使发动机气缸的工作环境迅速达到理想状态。所以发动机冷启动后，几分钟后水温就能升高。
当冷却液的温度超过一定值(例如85℃)时，节温器会慢慢打开。这时发动机冷却液会进入大循环，慢慢流入水分散体。冷却液会被空气体冷却，水分散冷却后的冷却液会被回收到发动机机体内，从而降低发动机机体的工作环境温度。如果发动机冷却液温度过高，水分散中的风扇就会工作，通过风扇加速对流来降低温度。如果节温器检测到发动机冷却液温度过低，它将再次关闭。通过打开和关闭节温器，发动机冷却液可以快速达到稳定的温度范围。
因此，车辆刚启动时，发动机冷却液的温度会在短短几分钟内上升；长时间行驶时，发动机冷却液温度始终保持在相对稳定的范围内。
