Funktionen af bilkølesystemet er at sprede en del af den varme, der absorberes af de opvarmede dele i tide for at sikre, at motoren fungerer ved den mest passende temperatur.
Motorens kølesystem er opdelt i luftkøling og vandkøling. Kølesystemet med luft som kølemedium kaldes et luftkølesystem; Kølesystemet med kølevæske som kølemedium kaldes et vandkølesystem.
Kølesystemet i bilmotoren er et tvungen cirkulationsvandkølingssystem, det vil sige, at vandpumpen bruges til at øge kølemidlets tryk og tvinge kølevæsken til at cirkulere i motoren. Kølesystemet er hovedsageligt sammensat af en vandpumpe, en radiator, en køleventilator, en kompensationsvandstank, en termostat, en vandkappe i motorkroppen og cylinderhovedet og hjælpemidler.
I kølesystemet er der faktisk to varmeafledningscyklusser: den ene er hovedcyklussen til afkøling af motoren, og den anden er varmecyklussen i bilen. Begge cyklusser er centreret på motoren og bruger det samme kølevæske.
Hovedcyklus
Hovedcyklussen inkluderer to arbejdscyklusser, nemlig "kold bilcyklus" og "normal cyklus". Efter den kolde bil starter, opvarmes motoren gradvist, og temperaturen på kølemidlet er ikke nok til at åbne termostaten i systemet. På dette tidspunkt passerer kølemidlet kun gennem vandpumpen til "kold bilcirkulation" i motoren med det formål at få motoren til at nå den normale arbejdstemperatur så hurtigt som muligt. Når motorens temperatur stiger, stiger kølevæsketemperaturen til åbningstemperaturen for termostaten (normalt er denne temperatur efter 80 grader), og kølecyklussen begynder den "normale cirkulation". På dette tidspunkt kommer kølevæsken ud af motoren, passerer gennem radiatoren foran på bilen, og efter varmeafledning kommer den ind i motoren gennem vandpumpen.
Opvarmningscyklus
Dette er en opvarmningscyklus, men for motoren er det også en motorkølingscyklus. Kølevæsken passerer gennem varmeapparatet i bilen, sender varmen fra kølevæsken ind i bilen og vender derefter tilbage til motoren. En forskel er, at opvarmningscyklussen ikke kontrolleres af termostaten. Så længe varmeapparatet er tændt, starter denne cyklus, uanset om kølevæsken er kold eller varm.