发动机在燃烧过程中，气缸内最高温度可达到1600-2000℃，因此，气缸、活塞、气门及气缸盖等零件被强烈加热，如果没有冷却，温度太高会影响发动机的工作，发生事故。所以发动机必须配有冷却系统，降低温度，保证正常工作。
发动机温度过高会产生以下后果：使油底壳润滑油变稀、变质或烧掉，致使轴瓦与曲轴颈刮伤，烧瓦；两个零件相互摩擦或直线往复运动时，由于零件受热膨胀，破坏原来的配合间隙，出现卡滞现象，并造成起动困难、马力下降；使金属材料的强度降低，甚至烧坏；进气量减少，燃烧不正常，使燃烧室积炭增加，加速磨损，功率下降。
冷却系统的功能是利用水作为媒介，把热量带走。热流式是利用热对流使冷却水循环，发动机工作时，水套内的冷却水受热膨胀，比重减小，上升到水箱，而水箱内的水由于热量散发，温度降低而下沉，上下对流，就可以将气缸体和气缸盖周围的热量带到水箱散发掉。当水箱内水温升高到100℃沸腾时，水套内的水就陆续变为水蒸气冲出水箱跑到空气中去。水成为蒸汽，要吸收大量的热，增强了散热作用。
冷却系统的使用和保养：机手应在开车前检查水箱是否装满水，不要用田内泥浆水或含盐分的水，井水及泉水中含有较多的矿物质，加入水箱后容易产生水垢，影响散热，故应加入清洁水。如果经常加不洁净水、泉水或盐分水，发动机工作1400h，应用配方清洗水箱一次。工作时随时检查水箱是否缺水。若发现水箱的水不足时，有条件的应及时添加热水。如果发动机工作时温度很高，加冷水入水箱时要小心，不要把冷水渗漏到发动机体及气缸盖上，避免气缸盖裂缝。冬季天气寒冷，发动机难起动，可在起动前加热水入水箱，并用手摇把摇转发动机十多下后再减压，就容易起动了。