Układ chłodzenia składa się z płaszcza chłodzącego (wewnątrz bloku cylindrów i głowicy cylindrów), chłodnica, pompa wody, termostat, wentylator chłodzący, sprzęgło wiskotyczne, węże i inne elementy.
Ogrzany w płaszczu chłodzącym płyn chłodzący kierowany jest do chłodnicy, gdzie następuje jego chłodzenie przez powietrze dostarczane przez wentylator. Z chłodnicy płyn chłodzący jest pompowany z powrotem do silnika przez pompę wodną w celu jego schłodzenia.
Płaszcz chłodzący to sieć kanałów w bloku cylindrów i głowicy cylindrów, przez które przepływa czynnik chłodzący.
Chłodnica zamontowana jest w przedniej części samochodu. Składa się ze zbiornika górnego i dolnego, połączonych rdzeniem (z powierzchniami wymiany ciepła). Górny zbiornik posiada rurę wlotową, szyjkę wlewową i wąż, przez który nadmiar płynu chłodzącego i pary wodnej jest usuwany z chłodnicy. Dolny zbiornik posiada rurę wylotową i kran służący do spuszczania cieczy.
Rdzeń chłodnicy składa się z wielu rurek, którymi ciecz przepływa z górnego zbiornika do dolnego, a także żeberek, przez które następuje odprowadzanie ciepła z cieczy w rurkach. Chłodzenie chłodnicy odbywa się za pomocą strumienia powietrza wytwarzanego przez wentylator.
Modele z automatyczną skrzynią biegów wyposażone są w wymiennik ciepła służący do chłodzenia płynu roboczego, zamontowany w dolnym zbiorniku chłodnicy.
Korek chłodnicy uszczelnia chłodnicę, utrzymując ciśnienie w jej wnętrzu. System działa pod ciśnieniem, co zapobiega wrzeniu czynnika chłodzącego, nawet jeśli jego temperatura przekroczy 100°C. Korek chłodnicy ma dwa zawory bezpieczeństwa - parowy i powietrzny. Zawór parowy otwiera się w celu wypuszczenia pary przez rurę wylotową (wąż), gdy ciśnienie wewnątrz układu chłodzenia przekroczy maksymalną dopuszczalną wartość (temperatura płynu chłodzącego 110-120°C, ciśnienie 63,7-103,0 kPa). Zawór powietrza otwiera się w celu uwolnienia podciśnienia, które powstaje w układzie chłodzenia po zatrzymaniu silnika i spadku temperatury. Otwarcie zaworu umożliwia powrót środka chłodzącego do układu ze zbiornika wyrównawczego.
Nadmiar płynu chłodzącego przedostaje się do zbiornika wyrównawczego na skutek zwiększenia jego objętości podczas podgrzewania w układzie chłodzenia. Ciecz ze zbiornika wyrównawczego powraca do chłodnicy, gdy temperatura w układzie spada, dzięki czemu chłodnica jest zawsze wypełniona cieczą, a jej strata jest wyeliminowana. Należy sprawdzić poziom płynu chłodzącego w zbiorniku wyrównawczym i w odpowiednim czasie go uzupełnić.
Pompa wodna zapewnia cyrkulację płynu chłodzącego w układzie chłodzenia. Pompa zamontowana jest z przodu bloku cylindrów i napędzana jest paskiem klinowym. Termostat montowany jest na dopływie wody do chłodnicy. Stały materiał wypełniający termostat rozszerza się pod wpływem ciepła i kurczy pod wpływem chłodzenia. W ten sposób, gdy wypełniacz woskowy zostaje podgrzany, powstaje siła nacisku, która pokonuje opór sprężyny, co powoduje utrzymanie zaworu w pozycji zamkniętej, a zawór się otwiera. Termostat otwiera się w temperaturze 82-88°C. Gdy wlew ostygnie, sprężyna zamyka zawór.
Układ chłodzenia silnika (seria L): 1 - obudowa termostatu, 2 - termostat, 3 - chłodnica wodno-olejowa, 4 - rura, 5 - pompa wodna.
Układ chłodzenia silnika 1KZ-T: 1 - chłodnica, 2 - termostat, 3 - chłodnica oleju.
Kierunek przepływu chłodziwa