Quando o motor está funcionando, a temperatura dos gases dentro do cilindro pode chegar a 1.727-2.527 graus. Se não for resfriado imediatamente, os componentes do motor superaquecerão, especialmente aqueles que estiverem em contato direto com os gases quentes. A expansão térmica pode afetar as folgas adequadas, causando bloqueio ou até mesmo travamento de peças móveis. As altas temperaturas também podem reduzir a resistência mecânica dos componentes do motor e tornar os lubrificantes ineficazes. A principal função do sistema de refrigeração é dissipar parte do calor absorvido pelos componentes aquecidos, garantindo que o motor funcione em temperaturas ideais. Os sistemas de resfriamento podem ser categorizados como resfriados a ar-ou resfriados a água-, dependendo do meio de resfriamento. Os sistemas-resfriados a ar dissipam o calor diretamente dos componentes-do motor em alta temperatura para a atmosfera. Os sistemas resfriados a água transferem esse calor para a água de resfriamento e depois o dissipam para a atmosfera.
Como a maioria dos veículos usa motores refrigerados-a água, este artigo se concentra no ciclo de resfriamento de motores-refrigerados a água. O ciclo de resfriamento de um motor-resfriado a água pode ser dividido em um "ciclo pequeno" e um "ciclo grande". O “loop pequeno” refere-se à água de resfriamento que circula apenas dentro do motor, enquanto o “loop grande” circula a água de resfriamento entre o motor e o trocador de calor (radiador). Por que esses dois loops são necessários? Quando o motor está frio, uma pequena quantidade de água de resfriamento circula pelo motor para atingir rapidamente a temperatura operacional. Assim que o motor atinge a temperatura operacional, a válvula de controle de temperatura (comumente conhecida como "tartaruga d'água") que controla a transição entre os circuitos grandes e pequenos se abre, permitindo que a água de resfriamento flua para o radiador, onde o ar pode remover o calor. Quanto maior a temperatura do motor, mais a tartaruga aquática se abre, aumentando a vazão da água de resfriamento e removendo mais calor. A circulação da água de resfriamento é acionada por uma bomba d’água, que é acionada pela rotação do motor. Portanto, quanto maior a rotação do motor, mais eficiente será a bomba d’água.
