Как только двигатель охладился, охлаждающая жидкость циркулирует только в головке блока цилиндров, а также в блоке цилиндров двигателя и, если открыта система отопления, в теплообменнике. С увеличением нагревания двигателя регулятор охлаждающей жидкости (термостат) открывает большой циркуляционный контур охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость направляется через радиатор при помощи постоянно находящего в эксплуатации насоса системы жидкостного охлаждения. Охлаждающая жидкость протекает через радиатор сверху вниз и при этом охлаждается посредством воздуха, который обдувает ребра охлаждения.

Для регулирования воздухообмена в радиаторе подключается крыльчатка вентилятора, соединенная с гидравлической муфтой. При отключении этой муфты вентилятор вращается соответственно частоте вращения вала двигателя, но не быстрее 1000 об/мин. При температуре охлаждающей жидкости около 90° C биметаллическая пластинка включает гидравлическую муфту, благодаря чему в соответствии с частотой вращения вала двигателя возрастает частота вращения вентилятора. Если частота вращения двигателя превышает примерно 4500 об/мин. (4000 об/мин. у дизеля), автоматически отключается муфта-вентилятор, потому что силиконовое масло внутри муфты становится слишком горячим. Как только частота вращения вала двигателя становится ниже примерно 4500 об/мин. (4000 об/мин. у дизеля), снова включается вентилятор. Благодаря непостоянной работе вентилятора повышается полезная мощность двигателя и уменьшается расход топлива.

Емкость системы охлаждения у 4-цилиндрового двигателя составляет примерно 8,0 л, при наличии кондиционера – около 9,0 л, а у 6-цилиндрового двигателя примерно 10,0 л.

Вместимость системы охлаждения у дизельного двигателя объемом 2 л примерно 8,0 л (около 9,0 л), у двигателя объемом 2,2 л примерно 7,0 л (около 7,5 л) и у двигателя объемом 2,5 л примерно 7,5 л. Значения в скобках действительны для транспортных средств, оснащенных кондиционером.