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发动机冷却系统的大循环流动路径是这样的：冷却液先从缸体水套出发，经过节温器主阀门，进入散热器顶部的储水室，接着流经散热器内部的冷却管道，汇集到散热器底部储水室后，通过水泵的进水口被抽回水泵，最后重新注入水套完成循环。而小循环的路线要简单些：冷却液从水套出来后，会通过节温器的旁通孔，经旁通管道直接回到水泵进水口，再由水泵压送回水套。

当发动机温度超过80℃时，冷却系统就会启动大循环。这时候节温器里的蜡状物质开始融化膨胀，把橡胶套往上顶。由于反推杆是固定住的，橡胶套就会推着外壳往下压弹簧，把主阀门顶开。这时候大部分冷却液都会流经散热器散热，只有少量继续走小循环通道，这样整个冷却系统的散热效率就上来了。

要是水温没到80℃，情况就不同了。节温器里的蜡质材料还处于固态，弹簧会把阀门紧紧压在阀座上。这时候冷却液只能从旁通口绕道走，直接回到水泵重新循环，不需要经过散热器。这种状态下，整个冷却系统就处于"节能模式"，散热强度自然就降下来了。