发动机冷却系统的技术状况，对其动力性、经济性及可靠性的影响很大。实验资料表明：当冷却液温度从90℃降到40℃时，燃料消耗量约增加30%，功率约降低10%左右；当冷却液温度从90℃升到120℃时，油耗量增加，功率却降低5%左右。发动机的冷却液保持在80-90℃最适宜。冷却系统常见故障有冷却系统温度过高、冷却系统温度过低、冷却液消耗异常等。
一、冷却系统温度过高故障原因汽车在运行中冷却系统温度过高会出现水温表指针指向红线，水温警示灯闪亮，甚至沸腾（俗称“开锅”）；发动机在加速时伴随有明显的金属敲击声，同时有动力不足、水温警示灯闪烁、难以熄火等现象。
对冷却系统温度过高的故障应按照由外到内、由简单到复杂逐步查找。
（1）先检查百叶窗是否打开或开度不足。着开度足够，再检查风扇的转动情况及风扇皮带
是否打滑。如风扇不转或转速太低，可调整风扇皮带松紧度，或检查风扇离合器，或检查风扇电机及温控开关的好坏，若损坏，则应更换新件；（2）若风扇转动正常，再用手分别感觉散热器和发动机的温度。若散热器温度低，而发动机温度高。说明冷却液循环不良。应检查散热器出水胶管是否被吸瘪．或胶管内壁有脱层堵塞，背胶管被吸瘪，应更换新管；（3）如散热器出水良好，再拆松散热器进水管，起动发动机试验，冷却液应有力排出。否则说明水泵或节温器有故障。应进一步拆下节温器试验，著散热器的进水管仍不排水，则说明水泵有故障；若拆下节温器后，散热器的进水管变得排水有力了，则故障就在节温器，应换新件；（4）检查散热器各部温度是否均匀。如果冷热不均，说明散热器内部芯管有诸塞或散热片倾倒过多；（5）检查发动机各部温度是否均匀。如发动机的后端温度高于前端，则说明分水管已损坏或堵塞，应换新件；（6）若以上检查正常，在水温过高的同时，发动机动力明显下降，并从水箱的加水口处涌出高温气体或从排气管处排出水蒸气，则应检查气缸势是否烧坏。
二、冷却系统温度过低故障原因造成冷却系统温度过低的原因主要有：水温表及线路故障；水温传感器损坏；节温器阀门常开；百叶窗不能关闭温控开关、风扇电机线路故障导致风扇常开或装有硅油离合器风扇的车辆硅油离合器故障。
对冷却系统温度过低的故障可按照以下步骤查找：
（1）在环境温度较低时，应检查百叶窗是否关闭自如或未装保温罩；（2）冷车启动后打开水箱盖，使发动机加速，观察水流速度及流量。若水流速度很快、流量大，说明节温器常开或未装节温器，应更换或加装节温器；（3）若水温表指示温度偏低，而用手触试散热器时感觉很烫，用温度计测量水温却正常，说明水温传感器或水温表有故障；（4）冷车启动发动机，此时电动风扇不应运转（装用电动风扇的车辆）。若此时电动风扇运转，说明温控开关失灵，应予以更换；（5）冷车启动发动机，硅油离合器风扇应低俗运转（装用硅油离合器的发动机）。若硅油离合器风扇在冷车时高速旋转，说明硅油离合器有故障，应予以更换。
三、冷却系统消耗异常冷却液消耗过快，需经常补充。造成冷却液消耗过快的原因主要有：水管破裂或接头密封不良；水泵水封磨损过甚或损坏而漏水；气缸垫渗漏；气缸体或气缸盖有裂纹；散热器损坏泄露；散热器盖进、排气阀失灵使冷却液泄露；膨胀水箱盖泄露等。
对冷却系统温度过低的故障可按照以下步骤查找：（1）直观检查机体、水泵、散热器及各水管连接处有无冷却液渗出，必要时可对冷却系统进行加压检查；或用荧光检漏仪检测，若有渗漏，应进行维修；（2）拔出机油尺，观察是否有冷却液泄露到机油中。若有，应对发动机进行检修；（3）如果发动机行使无力，且排气管排白烟，则应检查发动机气缸垫是否已被冲坏。若有，应检修发动机。