冷卻系統大小的循環通常利用恆温器來控制通過散熱器的冷卻水的流量。 恆温器安裝在冷卻水循環的通道(一般為氣缸蓋的出水口)，根據發動機負荷的大小和水温的高度自動改變水循環通道，達到調節冷卻系統的冷卻強度。
發動機冷卻系統大小的循環路線由恆温器控制。 恆温器關閉是發動機冷卻水在機體水套內的小循環，恆温器全開時，大循環水口打開，小循環水口關閉，冷卻水通過散熱器進行大循環。
大循環是指水箱裏的水和發動機裏的水一起循環，小循環是指發動機裏的水通過泵循環，但水箱裏的水不循環。 實際上，大小循環之間最大的區別是小循環不通過散熱器，而大循環通過恆温器流向散熱器。
