Układ chłodzenia silnika wykorzystuje specjalne płyny na bazie mieszaniny wody i glikolu etylenowego. Mają niską temperaturę zamarzania i wysoką temperaturę wrzenia. Ponadto dzięki kompleksowi dodanych dodatków płyn chłodzący zapobiega korozji ścianek kanałów, nie pieni się i przedłuża żywotność uszczelnienia pompy płynu chłodzącego.
Objętość płynu w układzie chłodzenia silnika wynosi 7,8 litra.
Obieg płynu w układzie zapewnia pompa odśrodkowa zainstalowana w bloku cylindrów. Pompa napędzana jest przez zębaty pasek rozrządu.
Ciecz w układzie chłodzenia, w zależności od temperatury silnika, może krążyć zarówno w małym, jak i dużym kole. Termostat kontroluje kierunek przepływu płynu w układzie chłodzenia silnika. Posiada dwa zawory – główny i dodatkowy (objazd). Główny zawór kontroluje obieg cieczy w dużym kole, a zawór obejściowy w małym. Zawory są ze sobą połączone - gdy jeden się otwiera, drugi zamyka się i odwrotnie.
W zimnym silniku zawór obejściowy termostatu jest otwarty i płyn krąży po małym okręgu przez blok cylindrów, głowicę cylindrów, zawór obejściowy i pompę wodną, a także przez zespół przepustnicy i rdzeń nagrzewnicy. Nagrzewnica jest wbudowana w układ chłodzenia silnika i ma na celu ogrzewanie kabiny pasażerskiej poprzez cyrkulację gorącego płynu chłodzącego.
System chłodzenia [Pokazany na przykładzie silnika 16-zaworowego, w silniku 8-zaworowym układ jest podobny.]: 1 - nagrzewnica chłodnicy; 2 - wąż do spuszczania płynu chłodzącego z chłodnicy nagrzewnicy; 3 - wąż doprowadzający płyn chłodzący do chłodnicy nagrzewnicy; 4 - wąż rury zasilającej pompy płynu chłodzącego; 5 - wąż zbiornika wyrównawczego; 6 - wąż wylotowy pary grzejnika; 7 - zbiornik wyrównawczy; 8 - czujnik poziomu cieczy w zbiorniku wyrównawczym [Instalowany w niektórych samochodach.]; 9 - termostat; 10 - wąż do spuszczania płynu z chłodnicy silnika; 11 - wąż do dostarczania płynu do zespołu przepustnicy; 12 - wąż wylotowy pary z chłodnicy silnika; 13 - wąż doprowadzający płyn do chłodnicy silnika; 14 - chłodnica silnika; 15 - korek spustowy chłodnicy; 16 - elektryczny wentylator chłodnicy silnika; 17 - pompa płynu chłodzącego; 18 - rura wlotowa pompy płynu chłodzącego; 19 - wąż wylotowy płynu chłodzącego z zespołu przepustnicy
W temperaturze 85 + 2°C główny zawór termostatu zaczyna się otwierać, a zawór obejściowy zamyka się i przez pewien czas ciecz krąży jednocześnie w małym i dużym kole. W temperaturze 102°C główny zawór termostatu jest całkowicie otwarty, a zawór obejściowy jest zamknięty, a główny przepływ płynu przepływa przez chłodnicę silnika, gdzie jest chłodzony przez napływający strumień powietrza. W takim przypadku ciecz nadal krąży przez zespół przepustnicy i chłodnicę nagrzewnicy. Gdy nie ma wystarczającego przepływu powietrza, wentylator elektryczny włącza się, aby schłodzić chłodnicę. Jest zainstalowany za chłodnicą silnika i włącza się automatycznie na sygnał elektronicznej jednostki sterującej silnika.
Aby skompensować rozszerzalność cieplną cieczy, w układzie chłodzenia zainstalowano zbiornik wyrównawczy. Zawory wlotowe i wylotowe umieszczone są w korku zbiornika, co pozwala na utrzymanie optymalnego ciśnienia w układzie podczas podgrzewania cieczy, a także kompensację podciśnienia podczas jej ochładzania.