節(jié)溫器（thermostat）是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，改變水的循環(huán)范圍，以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器必須保持良好的技術(shù)狀態(tài)，否則會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。如節(jié)溫器主閥門開(kāi)啟過(guò)遲，就會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱；主閥門開(kāi)啟過(guò)早，則使發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱時(shí)間延長(zhǎng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低。
總而言之，節(jié)溫器的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)不至于過(guò)冷。比如說(shuō)，在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作以后，在冬天開(kāi)速時(shí)，如果沒(méi)有節(jié)溫器，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度可能會(huì)太低。這時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)需要暫時(shí)終止水不循環(huán)來(lái)保證發(fā)動(dòng)機(jī)溫度不至于過(guò)低。
節(jié)溫器是控制冷卻液流動(dòng)路徑的閥門。是一種自動(dòng)調(diào)溫裝置，通常含有感溫組件，借著熱脹或冷縮來(lái)開(kāi)啟、關(guān)掉空氣、氣體或液體的流動(dòng)。
主要使用的節(jié)溫器為蠟式節(jié)溫器，當(dāng)冷卻溫度低于規(guī)定值時(shí)，節(jié)溫器感溫體內(nèi)的精致石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)與散熱器之間的通道，冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)小循環(huán)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值后，石蠟開(kāi)始融化逐漸變?yōu)橐后w，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮。在橡膠管收縮的同時(shí)對(duì)推桿作用以向上的推力，推桿對(duì)閥門有向下的反推力使閥門開(kāi)啟。這時(shí)冷卻液經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器閥，再經(jīng)水泵流回發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行大循環(huán)。
節(jié)溫器大多數(shù)布置氣缸蓋出水管路中，這樣的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易排除冷卻系統(tǒng)中的氣泡；缺點(diǎn)是節(jié)溫器在工作時(shí)經(jīng)常開(kāi)閉，產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。
一般水冷系統(tǒng)的冷卻液都是由機(jī)體流進(jìn)，從氣缸蓋流出。大多數(shù)節(jié)溫器布置在氣缸蓋出水管路中。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易排除水冷系統(tǒng)中的氣泡；其缺點(diǎn)是在節(jié)溫器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。
例如，在冬季起動(dòng)冷態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由于冷卻液溫度低，節(jié)溫器閥關(guān)閉。冷卻液在進(jìn)行小循環(huán)時(shí)，溫度很快升高，節(jié)溫器閥開(kāi)啟。與此同時(shí)，散熱器內(nèi)的低溫冷卻液流入機(jī)體，使冷卻液又冷了下來(lái)，節(jié)溫器閥重新關(guān)閉。等到冷卻液溫度再度升高，節(jié)溫器閥又再次打開(kāi)。直到全部冷卻液的溫度穩(wěn)定之后，節(jié)溫器閥才趨于穩(wěn)定不再反復(fù)開(kāi)閉。節(jié)溫器閥在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)開(kāi)閉的現(xiàn)象，稱為節(jié)溫器振蕩。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，將增加汽車的燃油消耗量。
節(jié)溫器也可以布置在散熱器的出水管路中。這種布置方式可以減輕或消除節(jié)溫器振蕩現(xiàn)象，并能精確地控制冷卻液溫度，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，多用于高性能的汽車及在冬季經(jīng)常高速行駛的汽車上。
溫控驅(qū)動(dòng)元件的改進(jìn)
上海工程技術(shù)大學(xué)以石蠟節(jié)溫器為母體，以一根圓柱卷簧狀銅基形狀記憶合金為溫控驅(qū)動(dòng)元件開(kāi)發(fā)出一種新型節(jié)溫器。該節(jié)溫器在汽車啟動(dòng)缸體溫度較低時(shí)偏置彈簧，壓縮合金彈簧使主閥關(guān)閉副閥打開(kāi)，進(jìn)行小循環(huán)，當(dāng)冷卻液溫升到一定值時(shí)，記憶合金彈簧膨脹，壓縮偏置彈簧使節(jié)溫器主閥打開(kāi)，且隨著冷卻液溫度的升高主閥開(kāi)度逐漸增加，副閥逐漸關(guān)閉，進(jìn)行大循環(huán)。
記憶合金作為溫控單元，使得閥門開(kāi)啟動(dòng)作隨溫度的變化比較平緩，有利于減少內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)水箱內(nèi)的低溫冷卻水對(duì)缸體造成的熱應(yīng)力沖擊，同時(shí)提高了節(jié)溫器的使用壽命。但是該節(jié)溫器是在蠟式節(jié)溫器的基礎(chǔ)上改造而來(lái)的，溫控驅(qū)動(dòng)原件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受到一定程度的限制。
閥門的改進(jìn)
節(jié)溫器對(duì)冷卻液具有節(jié)流作用，冷卻液流經(jīng)節(jié)溫器的沿程損失導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的功率損失是不可忽視的，2001年，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)衰麗艷、郭新民等人將節(jié)溫器的閥門設(shè)計(jì)成側(cè)壁帶孔的薄型圓筒，由側(cè)孔和中孔形成液流通道，并選用黃銅或者鋁做閥門的材料，使閥門表面光滑，從而達(dá)到降低阻力的效果，提高節(jié)溫器的工作效率。
冷卻介質(zhì)的流動(dòng)回路優(yōu)化
理想的內(nèi)燃機(jī)熱工作狀態(tài)是氣缸蓋溫度較低而氣缸體溫度相對(duì)較高為此，出現(xiàn)了分流式冷卻系統(tǒng)iai，而節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及安裝位置在其中扮演著重要角色如廣泛采用的雙節(jié)溫器聯(lián)合工作的安裝結(jié)構(gòu)，兩個(gè)節(jié)溫器安裝在同一個(gè)支架上，溫度傳感器安裝在第二個(gè)節(jié)溫器處，冷卻液液流量的1/3用來(lái)冷卻氣缸體，2/3冷卻液流量用來(lái)冷卻氣缸蓋。
