發動機運轉時，氣缸內的溫度達到1800-2000℃，瞬時溫度高達3000℃，如果不對發動機進行及時而合理的冷卻，就會導致發動機故障。
發動機過熱，易造成發動機早燃，充氣量減少，摩擦損失增加，同時還會導致潤滑油的粘度降低，氧化變質，加速零件磨損，使發動機的動力性、經濟性、工作的可靠性和耐久性全面惡化，嚴重時，可使運動機件因受熱膨脹而失去正常間隙，造成活塞移動“拉缸”或卡死等惡性故障。資料表明：當冷卻液溫度從90℃升到120℃時，功率降低5%左右。
如果發動機過冷，大量的熱被冷卻液和空氣帶走，熱損失和機械損失增大，零件的磨損同樣也增加，而且還會使發火的預燃期過長，發動機工作粗暴，并且使怠速不良，難于起動。資料表明：當冷卻液溫度從90℃降到40℃時，耗油量約增加30%，功率約降低10%；當溫度從80℃降到30℃時，磨損鐵質將增加5倍左右。因此，發動機在工作中必須保持正常的工作溫度。
發動機的過熱或過冷是依冷卻介質的溫度來反映的，正常情況下，發動機的最佳溫度為80~90℃，高于此值為過熱，低于此值為過冷。實踐證明，無論是過熱還是過冷，都會使發動機的使用性能降低，使用壽命縮短。