当发动机工作时，曲轴通过风扇V带带动水泵叶轮转动，对冷却水加压，使之流入发动机缸体水套。冷却水从气缸壁吸收热量而升温，继而流入气缸盖水套。再次受热升温。当冷却水温度未达到节温器的开启温度时，冷却水将通过小循环管，从水泵再次进入缸体，这时发动机温度将迅速上升，当冷却水的温度达到节温器的开启温度时，节温器的副阀门关闭了小循环的旁通水路，冷却水将通过节温器的主阀门流到散热器的上储水室。热水经散热器芯往下储水室流动时，受到经风扇吸过的空气的强制冷却，中冷器，冷却水热量被散失到大气中。温度已下降的冷却水流到散热器下储水室，经水泵再泵入缸体，重新参加冷却系的循环。  

涡轮增压的发动机为何会比普通发动机拥有更大的动力，增压器中冷器，其中原因之一就是其换气的效率比一般发动机的自然进气更高。当空气进入涡轮增压后其温度会大幅升高，发动机增压中冷器计算，密度也相应变小，而中冷器正是起到冷却空气的作用，高温空气经过中冷器的冷却，再进入发动机中。如果缺少中冷器而让增压后的高温空气直接进入发动机，则会因空气温度过高导致发动机爆震甚至损伤熄火的现象。

中冷器通常见于安装了涡轮增压的车上。因为中冷器其实是涡轮增压的配套零件，而它的作用则是为了提高涡轮增压发动机的换气效率。[1]

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