Een automotor produceert veel warmte wanneer deze draait en moet continu worden gekoeld om motorschade te voorkomen.
Over het algemeen wordt dit gedaan door koelvloeistof, meestal water, gemengd met een antivriesoplossing, door speciale koelkanalen te laten circuleren. Sommige motoren worden gekoeld door lucht die over cilindermantels met vinnen stroomt.
Hoe de koelvloeistof circuleert
Een watergekoeld motorblok en cilinderkop hebben onderling verbonden koelkanalen. Bovenaan de cilinderkop komen alle kanalen samen in een enkele uitlaat.
Een pomp, aangedreven door een poelie en riem van de krukas, drijft hete koelvloeistof uit de motor naar de radiator, wat een vorm van warmtewisselaar is.
Ongewenste warmte wordt van de radiator naar de luchtstroom geleid en de gekoelde vloeistof keert vervolgens terug naar een inlaat aan de onderkant van het blok en stroomt weer terug in de kanalen.
Gewoonlijk stuurt de pomp koelvloeistof omhoog door de motor en naar beneden door de radiator, waarbij hij profiteert van het feit dat warm water uitzet, lichter wordt en bij verwarming boven koud water uitstijgt. Zijn natuurlijke neiging is om naar boven te stromen en de pomp bevordert de bloedsomloop.
De radiateur is door rubberen slangen met de motor verbonden en heeft een boven- en ondertank die door een kern is verbonden met een reeks fijne buizen.
De buizen gaan door gaten in een stapel dunne plaatmetalen vinnen, zodat de kern een zeer groot oppervlak heeft en snel warmte kan verliezen aan de koelere lucht die er doorheen gaat.
Bij oudere auto's lopen de buizen verticaal, maar moderne auto's met een lage voorkant hebben dwarsstroomradiatoren met buizen die heen en weer lopen.
In een motor op normale bedrijfstemperatuur is de koelvloeistof maar net onder het normale kookpunt.
Het risico van koken wordt vermeden door de druk in het systeem te verhogen, waardoor het kookpunt stijgt.
De extra druk wordt beperkt door de radiateurdop, waarin een drukventiel zit. Overmatige druk opent de klep en koelvloeistof stroomt naar buiten via een overloopleiding.
In een koelsysteem van dit type is er een continu licht verlies van koelvloeistof als de motor erg warm loopt. Het systeem moet van tijd tot tijd worden bijgevuld.
Latere auto's hebben een gesloten systeem waarbij eventuele overloop in een expansievat gaat, van waaruit het weer in de motor wordt gezogen wanneer de resterende vloeistof afkoelt.
De radiator heeft een constante luchtstroom door zijn kern nodig om hem voldoende te koelen. Als de auto in beweging is, gebeurt dit sowieso; maar wanneer het stationair is, wordt een ventilator gebruikt om de luchtstroom te helpen.
De ventilator kan worden aangedreven door de motor, maar tenzij de motor hard werkt, is deze niet altijd nodig terwijl de auto rijdt, dus de energie die wordt gebruikt om hem te laten rijden, verspilt brandstof.
Om dit te verhelpen, hebben sommige auto's een viskeuze koppeling en een vloeistofkoppeling die wordt bediend door een temperatuurgevoelige klep die de ventilator ontkoppelt totdat de koelvloeistoftemperatuur een instelpunt bereikt.
Andere auto's hebben een elektrische ventilator, ook in- en uitgeschakeld door een temperatuursensor.
Om de motor snel op temperatuur te laten komen, wordt de radiateur afgesloten door een thermostaat, meestal boven de pomp. De thermostaat heeft een klep die wordt bediend door een kamer gevuld met was.
Wanneer de motor opwarmt, smelt de was, zet uit en duwt de klep open, waardoor koelvloeistof door de radiator kan stromen.
Wanneer de motor stopt en afkoelt, sluit de klep weer.
Water zet uit als het bevriest en als het water in een motor bevriest, kan het blok of de radiator barsten. Dus antivries wordt meestal ethyleenglycol aan het water toegevoegd om het vriespunt tot een veilig niveau te verlagen.
Antivries mag niet elke zomer worden afgetapt; het kan normaal gesproken twee of drie jaar blijven zitten.
Bij een luchtgekoelde motor zijn het blok en de cilinderkop gemaakt met diepe vinnen aan de buitenkant.
Verwarmingssysteem met waterklep 
Vaak loopt een kanaal rondom de vinnen, en een door een motor aangedreven ventilator blaast lucht door het kanaal om de warmte van de vinnen af te voeren.
Een temperatuurgevoelig ventiel regelt de hoeveelheid lucht die door de ventilator wordt rondgeduwd en houdt de temperatuur zelfs op koude dagen constant.
