節(jié)溫器（thermostat）是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，改變水的循環(huán)范圍，以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力，保證發(fā)動機在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器必須保持良好的技術(shù)狀態(tài)，否則會嚴(yán)重影響發(fā)動機的正常工作。如節(jié)溫器主閥門開啟過遲，就會引起發(fā)動機過熱；主閥門開啟過早，則使發(fā)動機預(yù)熱時間延長，使發(fā)動機溫度過低。
總而言之，節(jié)溫器的作用是使發(fā)動機不至于過冷。比如說，在發(fā)動機正常工作以后，在冬天開速時，如果沒有節(jié)溫器，發(fā)動機的溫度可能會太低。這時候，發(fā)動機需要暫時終止水不循環(huán)來保證發(fā)動機溫度不至于過低。
節(jié)溫器是控制冷卻液流動路徑的閥門。是一種自動調(diào)溫裝置，通常含有感溫組件，借著熱脹或冷縮來開啟、關(guān)掉空氣、氣體或液體的流動。
主要使用的節(jié)溫器為蠟式節(jié)溫器，當(dāng)冷卻溫度低于規(guī)定值時，節(jié)溫器感溫體內(nèi)的精致石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動機與散熱器之間的通道，冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動機，進(jìn)行發(fā)動機內(nèi)小循環(huán)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值后，石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮。在橡膠管收縮的同時對推桿作用以向上的推力，推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟。這時冷卻液經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器閥，再經(jīng)水泵流回發(fā)動機，進(jìn)行大循環(huán)。
節(jié)溫器大多數(shù)布置氣缸蓋出水管路中，這樣的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，容易排除冷卻系統(tǒng)中的氣泡；缺點是節(jié)溫器在工作時經(jīng)常開閉，產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。
一般水冷系統(tǒng)的冷卻液都是由機體流進(jìn)，從氣缸蓋流出。大多數(shù)節(jié)溫器布置在氣缸蓋出水管路中。這種布置方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，容易排除水冷系統(tǒng)中的氣泡；其缺點是在節(jié)溫器工作時會產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。
例如，在冬季起動冷態(tài)發(fā)動機時，由于冷卻液溫度低，節(jié)溫器閥關(guān)閉。冷卻液在進(jìn)行小循環(huán)時，溫度很快升高，節(jié)溫器閥開啟。與此同時，散熱器內(nèi)的低溫冷卻液流入機體，使冷卻液又冷了下來，節(jié)溫器閥重新關(guān)閉。等到冷卻液溫度再度升高，節(jié)溫器閥又再次打開。直到全部冷卻液的溫度穩(wěn)定之后，節(jié)溫器閥才趨于穩(wěn)定不再反復(fù)開閉。節(jié)溫器閥在短時間內(nèi)反復(fù)開閉的現(xiàn)象，稱為節(jié)溫器振蕩。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時，將增加汽車的燃油消耗量。
節(jié)溫器也可以布置在散熱器的出水管路中。這種布置方式可以減輕或消除節(jié)溫器振蕩現(xiàn)象，并能精確地控制冷卻液溫度，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，多用于高性能的汽車及在冬季經(jīng)常高速行駛的汽車上。
溫控驅(qū)動元件的改進(jìn)
上海工程技術(shù)大學(xué)以石蠟節(jié)溫器為母體，以一根圓柱卷簧狀銅基形狀記憶合金為溫控驅(qū)動元件開發(fā)出一種新型節(jié)溫器。該節(jié)溫器在汽車啟動缸體溫度較低時偏置彈簧，壓縮合金彈簧使主閥關(guān)閉副閥打開，進(jìn)行小循環(huán)，當(dāng)冷卻液溫升到一定值時，記憶合金彈簧膨脹，壓縮偏置彈簧使節(jié)溫器主閥打開，且隨著冷卻液溫度的升高主閥開度逐漸增加，副閥逐漸關(guān)閉，進(jìn)行大循環(huán)。
記憶合金作為溫控單元，使得閥門開啟動作隨溫度的變化比較平緩，有利于減少內(nèi)燃機啟動時水箱內(nèi)的低溫冷卻水對缸體造成的熱應(yīng)力沖擊，同時提高了節(jié)溫器的使用壽命。但是該節(jié)溫器是在蠟式節(jié)溫器的基礎(chǔ)上改造而來的，溫控驅(qū)動原件的結(jié)構(gòu)設(shè)計受到一定程度的限制。
閥門的改進(jìn)
節(jié)溫器對冷卻液具有節(jié)流作用，冷卻液流經(jīng)節(jié)溫器的沿程損失導(dǎo)致內(nèi)燃機的功率損失是不可忽視的，2001年，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)衰麗艷、郭新民等人將節(jié)溫器的閥門設(shè)計成側(cè)壁帶孔的薄型圓筒，由側(cè)孔和中孔形成液流通道，并選用黃銅或者鋁做閥門的材料，使閥門表面光滑，從而達(dá)到降低阻力的效果，提高節(jié)溫器的工作效率。
冷卻介質(zhì)的流動回路優(yōu)化
理想的內(nèi)燃機熱工作狀態(tài)是氣缸蓋溫度較低而氣缸體溫度相對較高為此，出現(xiàn)了分流式冷卻系統(tǒng)iai，而節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及安裝位置在其中扮演著重要角色如廣泛采用的雙節(jié)溫器聯(lián)合工作的安裝結(jié)構(gòu)，兩個節(jié)溫器安裝在同一個支架上，溫度傳感器安裝在第二個節(jié)溫器處，冷卻液液流量的1/3用來冷卻氣缸體，2/3冷卻液流量用來冷卻氣缸蓋。
