Dentro de los motores de combustión, el sistema de refrigeración debe cumplir su función principal el cual es evitar el excesivo calor de los metales que recubren la cámara de combustión, si este calor no es controlado, los metales inmediatamente expanden sus moléculas y como consecuencia de ésto los aceites lubricantes serán absorbidos provocando el cese del motor. Aparte, el sistema de refrigeración debe mantener una temperatura mínima y constante pues el motor no trabaja si está excesivamente frío o caliente.

Cuando utilizamos líquido refrigerante, el calor producido por la combustión es absorbido por el líquido en los conductos que rodean los cilindros, cuando el líquido sale de los conductos se enfría y regresa de nuevo para absorber más calor, esta circulación constante es la que mantiene la temperatura ideal para que no se presenten daños en el motor.

La combustión produce temperaturas entre los 1.700 y 2.500ºC. Una parte de esta temperatura va a las paredes de los cilindros, de los pistones, la culata y las válvulas quienes las absorben, por ésto es muy importante que estas piezas estén refrigeradas para que no acumulen altas temperaturas que las dañarían e incidiría en el normal funcionamiento del motor.

Los límites de temperatura de las anteriores piezas son las siguientes:

PAREDES DEL CILINDRO: 150 a 200 ºC
Si no se mantiene esta temperatura el aceite lubricante pierde propiedades y ésto provoca desgaste fuera de lo común formando depósitos carbonosos, agarrotamientos, destrucción de los aros, etc.
PISTÓN: La parte superior es la más caliente, puede llegar a los 300ºC. Si el pistón está compuesto de una aleación ligera puede reducir su resistencia mecánica.

VÁLVULA DE ESCAPE: 700 a 750ºC
Si se sobrepasa esta temperatura se reduce su resistencia mecánica a la corrosión.

PAREDES DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN: 250ºC.
Ésta es la temperatura ideal que asegura la correcta disipación del calor en el asiento de las válvulas y las bujías así como el correcto funcionamiento del ciclo térmico del motor.

Cuando el motor funciona con la temperatura debajo de lo normal todas las partes que lo conforman están expuestas al desgaste y a la corrosión, por ésto es conveniente que el sistema de refrigeración produzca un enfriamiento suficiente, pero no excesivo, porque si la temperatura no alcanza cierto valor el combustible no se vaporiza lo suficiente, por lo tanto la mezcla no es homogénea, la combustión no se realiza con regularidad y puede pasar que el combustible pase entre la camisa y el pistón diluyendo el aceite del carter que favorece la corrosión; por eso se recomienda que al encender el motor se le debe llevar a su temperatura normal en el menor tiempo posible y mantenerlo dentro de los márgenes, no importa las condiciones de funcionamiento ni la temperatura del ambiente.

Los conductos del bloque del motor deben estar completamente libres de óxido, incrustaciones minerales y geles. Hay dos formas diferentes de corrosión que pueden producir fallas en el sistema de enfriamiento. El primero es la oxidación, que puede causar pérdida del metal hasta que causa daños mecánicos. El segundo es la formación excesiva de incrustaciones, las cuales van bloqueando los conductos del sistema de enfriamiento, dificultando la transferencia de calor, y, finalmente, obstruyendo por completo el sistema, causando daño general que puede causar que el motor se funda. En ambos casos se ofrece como solución el tratamiento químico o mecánico del sistema de enfriamiento, pero éste es un mantenimiento correctivo que puede prevenirse si se protege el sistema para evitar tener que recurrir a este tipo de métodos, como los lavados químicos o la utilización de sondas. La corrosión química u oxidación se produce, generalmente, en los radiadores y las bombas de agua. La corrosión fuerte causa reducción de los flujos, fugas alrededor de las empacaduras, y, en casos extremos, rotura total de la bomba de agua. Las incrustaciones ocurren cuando sales minerales se depositan sobre las paredes de los conductos del sistema de enfriamiento, formando costras fuertemente adheridas, tan duras como rocas, las cuales van cerrando los conductos hasta taponarlos completamente.

Al formarse la incrustación se disminuye el diámetro para el flujo del refrigerante, por lo que en estas secciones el fluido pasa con mayor velocidad, y el contacto del refrigerante con el motor durará menos tiempo, disminuyendo la remoción del calor. Además, estas incrustaciones actúan como cerámica refractaria, que es muy eficiente en el aislamiento térmico de hornos y cocinas, pero totalmente indeseable en los sistemas de enfriamiento, puesto que se tiene menos tiempo de contacto y el aislamiento que impide el paso de calor hace de las incrustaciones un problema de extremo cuidado.

Otro problema que se presenta con los sistemas de enfriamiento consiste en la picadura de las superficies metálicas por la cavitación del líquido refrigerante. La cavitación es un fenómeno de choque brusco de los vapores de líquido refrigerante contra las paredes de los conductos del sistema de enfriamiento que remueve la capa protectora formada por los aditivos químicos, lo cual deja el metal sin protección contra el desgaste por flujo del líquido refrigerante y la oxidación. Este problema se presenta, principalmente, en los motores construidos con aleaciones que tienen alto porcentaje de aluminio y en los motores de trabajo pesado. En el primer caso se presenta debido a que el aluminio es un metal que rechaza el calor y, por ésto, la temperatura del fluido en la cercanía de las paredes es más alta que otro tipo de motores haciendo que el líquido refrigerante esté más propenso a la formación de burbujas por ebullición. Para los motores de trabajo pesado con diseño de bloque de cilindros húmedos con camisas, el problema se presenta debido a que en el diseño de camisa húmeda se produce fuerte vibración como consecuencia de la libertad en que se encuentran las bielas en los cilindros del motor, por lo que se recomienda el uso de un Aditivo Refrigerante Complementario para la adecuada protección de este tipo de motores.