Kendaraan akan mengalami panas akibat dari pembakaran bahan bakar. Walaupun sebagian efisisensi panas itu dimanfaatkan kembali oleh mesin. Mesin akan mengalami panas yang tinggi atau panas berlebih yang disebut over heating bila panas pada mesin tidak distabilkan. Sistem pendingin dirancang untuk menjaga efisiensi panas itu.

Sistem pendingin berfungsi mengurangi panas yang diterima motor/mesin. Tetapi dalam kerjanya mesin tidak hanya menyerap panas mesin, tetapi juga menjaga suhu mesin agar tetap stabil pada tingkat yang telah ditentukan.

Pada sistem pendingin yang menggunakan media air, pendingin dilakukan dengan mensirkulasikan air melalui saluran-saluran (water jacket) yang terdapat di dalam mesin.

Pada sistem yang menggunakan udara, pendinginan dilakukan dengan mensirkulasikan udara melalui sirip-sirip pendingin.

Radiator berfungsi untuk menampung dan mendinginkan cairan pendingin yang telah menjadi panas setelah menyerap panas dari komponen-komponen mesin. Radiator terdiri dari tangki atas (Upper Tank) dan tangki bawah (Lower Tank) yang dihubungkan dengan pipa yang berfungsi untuk mengalirkan sekaligus mendinginkan air pendingin.

Dari bahannya, ada tiga jenis radiator yaitu kuningan, tembaga dan auminium. Kelebihan radiator tembaga dan kuningan adalah kedua bahan ini bisa ditambal atau diperbaiki jika terjadi kebocoran. Namun kemampuannya melepas panas tidak sehebat aluminium. Sedangkan radiator aluminium agak sulit diperbaiki jika terjadi kebocoran. Sekarang hampir semua mobil baru menggunakan radiator aluminium.

Inti radiator terdiri dari pipa-pipa dimana cairan pendingin melaluinya dari upper tank ke lower tank. Juga dilengkapi dengan sirip-sirip (fin). Panas cairan pendingin pertama dipindahkan (diserap) ke sirip-sirip, yang didinginkan oleh kipas dan udara akibat gesekan dari kendaraan, yang mengalir melalui sirip-sirip pada saat kendaraan sedang bergerak.

Ada 2 tipe inti radiator, yang perbedannya tergantung pada model sirip-sirip pendinginnya, yaitu Tipe Plate (Flat Fin Type) dan Tipe Lekukan (Currogated Fin Type).

Beberapa kendaraan modern menggunakan versi terbaru, yaitu tipe lekukan dari raditor tipe SR (Single Row). Inti radiator tipe SR ini hanya mempunyai susunan pipa tunggalsehingga bentuk keseluruhannya menjadi tipis dan ringan daibandingkan dengan radiator biasa.

Pada umumnya radiator dilengkapi dengan tutup radiator (Radiator Cap) yang bertekanan dan menutup rapat pada radiator. Ini memungkinkan naiknya temperatur pendingin 100°C tanpa terjadi mendidih. Penggunaan tutup radiator yang bertekanan (Pressure Cap) diutamakan sebab efek pendinginan radiator bertambah dan membuat perbedaan suhu antara udara luar dan cairan pendingin, ini berarti ukuran radiator dapat berkurang (menjadi tipis) tanpa mengurangi pendinginan yang diperlukan.

Tutup radiator memiliki dua fungsi, yaitu :

Untuk mewujudkan kedua fungsi tersebut, maka pada tutup radiator dilengkapi dengan relief valve dan vacuum valve.

Cara kerja Relief Valve :

Bila volume air pendingin bertambah saat temperatur mulai naik, maka tekanannya juga akan bertambah. Bila tekanan naik hingga mencapai 0,3 – 1,0 kg/cm2 pada 110°-120°C maka relief valve akan terbuka dan membebaskan kelebihan tekanan melalui overflow pipe.

Cara kerja Vacuum Valve :

Temperatur cairan pendingin akan berkurang setelah mesin berhenti dan membetuk ruangan vakum di dalam radiator. Vacuum valve akan membuka secara otomatis untuk menghisap udara segar mengganti kevakuman dalam radiator. Kemudian cairan pendingin dalam radiator pada tekanan atmosfir bila mesin benar-benar sudah menjadi dingin.

Reservoir tank dihubungkan ke radiator selang overflow. Dalam keadaan panas, tekanan pada sistem pendingin akan bertambah. Hal ini mengakibatkan ada air yang harus keluar dari sistem yang akan ditampung oleh tangki cadangan. Saat mesin kembali dingin, tekanan pada sistem pendingin juga akan kembali normal sehingga perlu tambahan air yang akan diambil dari tangki cadangan. Kerusakan pada tangki cadangan adalah kebocoran atau pecah akibat benturan.

Suhu kerja mesin biasanya ada sekitar 87°-95°C. Jika suhu terlalu dingin, pembakaran tidak berlangsung sempurna. Sedangkan jika terlalu tinggi, mesin bisa cepat rusak. Yang bertugas untuk menjaga suhu kerja ini adalah thermostat yang terletak dimulut saluran air dikepala silinder.

Thermostat merupakan semacam katup yang membuka dan menutup secara otomatis sesuai temperatur cairan pendingin. Thermostat dipasang antara radiator dan sisrkuit pendingin mesin.

Saat mesin dingin, thermostat akan menutup saluran ke radiator sehingga cairan pendingin akan mengalir kembali ke blok mesin melalui saluran bypass. Jika mesin sudah mencapai suhu kerja, thermostat akan terbuka dan air mengalir ke radiator untuk didinginkan.

Banyak mekanik yang melepas thermostat agar mesin lebih dingin atau mengatasi overheat. Namun langkah ini punya dampak buruk yaitu suhu mesin menjadi terlalu dingin yang mengakibatkan pembakaran tidak sempurna. Thermostat harus selalu terpasang dan dipastikan bekerja dengan baik.

Thermostat dioperasikan wax sealed yang ada didalam cylinder, volume wax ini berubah disebabkan oleh temperatur. Perubahan volume dalam wax menyebabkab cylinder bergerak turun atau naik, mengakibatkan katup membuka atau menutup. Thermostat dilengkapi dengan Jiggle Valve yang digunakan untuk mengalirkan air dari sistem pendingin saat menambahkan cairan pendingin ke dalam sistem.

Untuk mengalirkan air dari radiator ke blok mesin dan sebaliknya digunakan pompa air yang digerakkan oleh mesin. Pada umumnya yang banyak digunakan adalah tipe pompa sentrifugal (Centrifugal Pump). Pompa ini ditempatkan di bagian depan cylinder block dan digerakkan oleh V-Belt, V Ribbed Belt, atau Timing Belt.

Kerusakan pada pompa air ini umumnya adalah kebocoran pada sealnya. Namun bisa juga kerusakan terjadi pada bilah pompa yang korosi atau berubah bentuk sehingga mengurangi kemampuannya memompa air.

Untuk mendinginkan mesin, air harus mengalir didalam blok. Saluran-saluran tempat air mengalir diblok mesin ini dinamakan water jacket. Pada mesin yang dirancang untuk iklim panas, water jacket ini biasanya dibuat lebih lebar, sedangkan pada mobil untuk negara beriklim dingin dibuat sempit.

Perbedaan inilah yang sering membuat mobil-mobil Eropa mengalami overheat, khususnya tahun lawas. Kerusakan pada water jacket biasanya akibat lapisan karat yang menghalangi efektivitas cairan pendingin menyerap kalor, sekaligus menghalangi alirannya.

Untuk mengalirkan udara melalui kisi-kisi radiator, khususnya saat mobil berhenti, diperlukan bantuan kipas pendingin. Ada dua jenis kipas pendingin: yang digerakkan langsung oleh mesin dan diputar oleh motor listrik. Kelebihan kipas yang digerakkan mesin adalah kemungkinan rusaknya kecil. Tapi kelemahan putaran kipas ini rendah saat mesin stasioner dan memberi beban ekstra kepada mesin, terutama pada putaran tinggi. Padahal pada kecepatan tinggi radiator sudah cukup mendapat angin dari depan. Untuk mengurangi kelemahan ini, kipas mesin dilengkapi dengan kopling visco adalah makin lemah sering bertambahnya usia. Sedangkan kipas elektrik akan berputar cepat meski mesin dalam keadaan stasioner. Ini sangat menguntungkan saat jalan macet. Namun motor listrik pada kipas elektrik bisa rusak sehingga mengakibatkan mesin overheat. Hidup matinya kipas elektrik ini diatur oleh thermoswitch yang bekeja dengan mendeteksi suhu air pendingin. Ketika air sudah mulai panas, thermoswitch akan memerintahkan kipas untuk hidup, sebaliknya saat air radiator sudah kembali dingin kipas dimatikan.

Kipas pendingin jenis ini digerakkan terus-menerus oleh crankshaft melalui belt. Kecepatan blet berubah sesuai dengan kecepatan mesin dan hal tersebut belum cukup besar, ketika putaran mesin lambat. Bila putaran mesin pada kecepatan tinggi, belt juga berputar dengan cepat dan putaran ini menambah tahanan pada saat yang sama. Ini menyebabkan kehilangan tenaga dan menimbulkan kebisingan pada belt. Kopling fluida (Sealed Silicon Oil) biasanya dipasangkan antara pompa air dan kipas pendingin untuk mengatasi masalah tersebut.

Motor listrik ini menerima sinyal dan sensor temperatur pendingin yang dikirimkan dari Cylinder Head. Ketika temperatur meningkat pada suatu tingkat yang ditetapkan, sinyal ini merangsang motor, dan kemudian menggerakkan cooling fan. Cooling fan hanya bekerja bila dibutuhkan. Ini berarti bahwa mesin dapat mencapai temperatur operasi yang maksimal dengan cepat. Selain itu juga membantu mengurangi penggunaan bensin, dan kebisingan pada Belt.

Merupakan zat cair ang terbaik mendinginkan mesin. Namun air juga memiliki kelemahan seperti titik didih yang rendah dan bisa menyebabkan korosi. Makannya untuk pendingin mesin, air dicampur dengan coolant agar itik didihnya bisa lebih tinggi dan tidak membuat korosi. Cairan pendingin merupakan campuran air dan radiator coolant ini perlu diganti paling tidak setahun sekali.

Pendingin diberi tekanan oleh pompa air dan bersirkulasi. Ketika mesin masih dalam keadaan dingin, air pendingin masih dalam keadaan dingin dan thermostat masih tertutup, sehingga cairan bersirkulasi melalui selang bypass dan kembali ke pompa air.

Setelah mesin menjadi panas, thermostat terbuka dan katup by-pass tertutup dalam by-pass sirkuit. Cairan pendingin setelah menjadi panas di dalam water jacket kemudian disalurkan ke radiator untuk didinginkan dengan kipas dan putaran udara dengan adanya gerakan maju dari kendaraan itu sendiri. Cairan pendingin yang sudah dingin ditekan kembali oleh pompa air ke water jacket.