汽车发动机冷却系统的作用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内工作，防止发动机过热或过冷，并且在发动机冷起动后使发动机迅速升温，尽可能缩短暖机时间。

（如上图所示，汽车发动机冷却系统）

发动机过热时，其中运动构件将因高温膨胀而破坏正常的配合间隙，或因润滑油在高温下失效而卡死;各构件因高温导致机械强度降低甚至损坏;发动机工作过程因高温导致吸气量减少甚至燃烧不正常而使发动机动力性、经济性下降等。因此发动机不可在过热条件下工作。

发动机过冷时，散热损失增加，对柴油机而言，润滑油黏度增加，摩擦功率损失增加，导致发动机动力性、经济性降低;对汽油机而言，已汽化的燃油再次凝结并流到曲轴箱，会稀释润滑油从而影响润滑，也使发动机动力性、经济性下降，磨损加剧。因此，发动机也不可在过冷条件下工作。