En termostat är en typ av automatisk temperaturreglerande anordning, vanligtvis innehållande en temperaturavkännande komponent, som genom att expandera eller krympa slår på och av kylvätskans flöde, det vill säga justerar automatiskt vattnet i kylaren beroende på kylvätskans temperatur, ändrar kylvätskans cirkulationsområde och justerar kylsystemets värmeavledningskapacitet.
Huvudmotorns termostat är en vaxliknande termostat som styrs av paraffinet inuti genom principen om termisk expansion och kall kontraktion för att styra kylvätskecirkulationen. När kyltemperaturen är lägre än det angivna värdet, blir det raffinerade paraffinet i termostatens temperaturmätare fast. Termostatventilen stänger kanalen mellan motorn och kylaren under fjäderns inverkan. Kylvätskan återförs till motorn genom vattenpumpen och motorn går i liten cykel. När kylvätskans temperatur når det angivna värdet börjar paraffinet smälta och blir gradvis vätska. Volymen ökar och gummislangen pressas för att krympa. Samtidigt krymper gummislangen och utövar en uppåtriktad tryckkraft på tryckstången. Tryckstången har en nedåtriktad tryckkraft på ventilen för att öppna ventilen. Kylvätskan strömmar genom kylaren och termostatventilen och strömmar sedan tillbaka till motorn genom vattenpumpen för stor cirkulation. Större delen av termostaten är anordnad i cylinderhuvudets vattenutloppsrör, vilket har fördelen av enkel struktur och lätt att tömma ut bubblor i kylsystemet. Nackdelen är att termostaten ofta öppnas och stängs under drift, vilket orsakar oscillationsfenomen.
När motorns driftstemperatur är låg (under 70 °C) stänger termostaten automatiskt vägen till kylaren och öppnar vägen till vattenpumpen. Kylvattnet som rinner ut ur vattenmanteln kommer in i vattenpumpen direkt genom slangen och skickas till vattenmanteln av vattenpumpen för cirkulation. Eftersom kylvattnet inte avges av kylaren kan motorns arbetstemperatur ökas snabbt. När motorns arbetstemperatur är hög (över 80 °C) stänger termostaten automatiskt vägen till vattenpumpen och öppnar vägen till kylaren. Kylvattnet som rinner ut ur vattenmanteln kyls av kylaren och skickas sedan till vattenmanteln av vattenpumpen, vilket förbättrar kylintensiteten och förhindrar att motorn överhettas. Denna cykelväg kallas den stora cykeln. När motorns driftstemperatur är mellan 70 °C och 80 °C existerar stora och små cykler samtidigt, det vill säga en del av kylvattnet för den stora cykeln och den andra delen av kylvattnet för den lilla cykeln.
Biltermostatens funktion är att stänga bilen innan temperaturen inte har nått normal temperatur. Vid denna tidpunkt återförs motorns kylvätska till motorn via vattenpumpen, och den lilla cirkulation i motorn sker för att värma upp motorn snabbt. När temperaturen överstiger det normala kan termostaten öppnas, så att kylvätskan cirkulerar genom hela tankens kylarslinga för stor cirkulation, för att snabbt avleda värme.