Termostat (Ryż. 35) składa się z korpusu i pokrywy, które zrolowane są razem z gniazdem zaworu głównego 9. Termostat posiada króciec 1 do dopływu schłodzonej cieczy z chłodnicy, króciec 5 do przewodu obejściowego cieczy z głowicy cylindrów do termostatu, odgałęzienie 7 do doprowadzania płynu chłodzącego do pompy oraz odgałęzienie 10 do węża zbiornika wyrównawczego.
Ryż. 35. Termostat:
1 - rura wlotowa (z chłodnicy); 2 - gumowa wkładka; 3 - stały wypełniacz termoczuły; 4 - dodatkowa sprężyna zaworu; 5 - rura wlotowa (z płaszcza chłodzącego silnik); 6 - dodatkowy zawór; 7 - rura wylotowa (do pompy); 8 - główna sprężyna zaworu; 9 - główny zawór; 10 rur rozgałęzionych (ze zbiornika wyrównawczego); 11 - tłok.
Zawór główny wciskany jest w szybę, w której walcowana jest gumowa wkładka 2. Wkładka ta zawiera tłoczek 11 ze stali polerowanej, zamocowany na stałym uchwycie. Pomiędzy ściankami kubka a wkładką gumową 2 znajduje się wrażliwy na ciepło stały wypełniacz 3. Zawór główny 9 dociskany jest do gniazda przez sprężynę 8. Zamontowane są na nim dwa stojaki, na których zainstalowany jest zawór obejściowy 6, dociskany sprężyną 4.
Termostat w zależności od temperatury płynu chłodzącego automatycznie włącza lub wyłącza chłodnicę układu chłodzenia, przepuszczając ciecz przez chłodnicę lub omijając ją.
W zimnym lub niewystarczająco ciepłym silniku przy temperaturze płynu chłodzącego poniżej 87°C główny zawór 9 termostatu jest zamknięty, a zawór obejściowy 6 jest otwarty (wartość temperatury jest wskazana na spodzie termostatu). Płyn chłodzący krążący z płaszcza chłodzącego silnika przez zawór obejściowy termostatu jest zasysany przez wąż i rurę wlotową 19 (patrz ryc. 31) pompy 16 i ponownie podawane do płaszcza chłodzącego (małe kółko), omijając chłodnicę. Zapewnia to szybkie nagrzewanie silnika.
Jeśli temperatura cieczy przekroczy 102°C, stały wypełniacz termostatu rozpręża się, ściska gumową wkładkę i wypycha tłok. W takim przypadku główny zawór otwiera się całkowicie, a zawór obejściowy całkowicie się zamyka. Płyn będzie krążył z płaszcza chłodzącego silnika wężykami 3 i 5 przez chłodnicę do termostatu 25, następnie przez główny zawór termostatu przewodem i rurką 19 do pompy i płaszcza chłodzącego (wielki krąg krążenia). W chłodnicy ciecz jest chłodzona przez przepływ powietrza. Gdy temperatura cieczy spada, wentylator elektryczny jest automatycznie wyłączany przez czujnik 8 zainstalowany w zbiorniku chłodnicy.
W zakresie temperatur 87...102°C ciecz krąży zarówno w dużym, jak iw małym kole, ponieważ zawory termostatu znajdują się w pozycjach pośrednich. Zwiększenie otwarcia głównego zaworu termostatu prowadzi do stopniowego zwiększania dopływu cieczy chłodzonej w chłodnicy i utrzymania optymalnego reżimu cieplnego silnika.