Работа двигателя происходит в широком температурном диапазоне при переменных нагрузках. Для эффективной его работы должны поддерживаться определенные температурные параметры. Выполнение этой задачи и возложено на систему охлаждения двигателя с встроенным термостатом и заполненной охлаждающей жидкостью.
Чувствительность термостата к изменениям температуры не зависит от давления, которое создается в системе охлаждения. При первоначальном запуске двигателя охлаждающая жидкость имеет одинаковую температуру с окружающей средой, и чтобы сократить время прогрева двигателя, циркуляция охлаждающей жидкости происходит по малому кругу - блок цилиндров, головка цилиндров и радиатор отопителя салона, в это время термостат закрыт.
При повышении рабочей температуры термостат приоткрывает клапан, регулируя поток охлаждающей жидкости по большому кругу – подключая основной радиатор системы охлаждения. И в обратном порядке при снижении температуры клапан термостата закрывается, пуская охлаждающую жидкость по малому кругу, минуя основной радиатор.