节温器，即控制温度的部件，能根据冷却水的温度而自动选择是否降温，降温水量等来控制温度，确保发动机在适宜的温度运行。
节温器必须保持良好的技术状态，否则会严重影响发动机的正常工作。如节温器主阀门开启过迟，就会引起发动机过热;主阀门开启过早，则使发动机预热时间延长，使发动机温度过低。
目前节温器的结构主要是蜡式节温器，当冷却温度低于规定值时，节温器感温体内的精致石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器之间的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行发动机内小循环。
当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始融化逐渐变为液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时对推杆作用以向上的推力，推杆对阀门有向下的反推力使阀门开启。这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环。节温器大多数布置在汽缸盖出水管路中，这样的优点是结构简单，容易排出冷却系统中的气泡;缺点是节温器在工作时经常开闭，产生振荡现象。
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