主要使用的节温器为蜡式节温器。当冷却温度低于规定值时，节温器感温体内的精致石蜡呈固态，此时节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器之间的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行发动机内的小循环。当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始融化并逐渐转变为液体，体积膨胀压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时，推杆受到向上的推力，进而对阀门产生向下的反推力，使阀门开启。此时，冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环。蜡式节温器大多数布置在气缸盖出水管路中，其优点是结构简单，便于排除冷却系统中的气泡；缺点在于工作时频繁开闭，易产生振荡现象。阀芯弹簧刚度测试需在用设备上进行，确保数据准确。江苏赢通柴油机阀芯1096
节温器通常安装在缸盖上水道的出水口，部分也见于散热器的出水管路中。大多数节温器布置在缸盖的出水管路中，这种设计结构简单，便于排除冷却系统中的气泡，且成本较低。然而，这种布置容易引发节温器的振荡现象，即节温器在短时间内频繁开启和关闭。这通常在发动机刚启动进行暖机时出现，此时冷却液温度迅速上升，但机体各部位的冷却液温度尚未稳定，从而导致节温器短时间内反复动作。直到发动机水温达到正常范围并稳定后，这种振荡现象才会停止。重庆曼恩MAN柴油机阀芯源头好货瓦克夏WAUKESHAENGINE柴油机阀芯。
由于热电偶的热惰性，仪表的指示值常落后于被测温度的变化，尤其在快速测量时，此现象更为明显。故应尽量采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。在测温环境允许的情况下，甚至可移除保护管。由于测量滞后的存在，用热电偶检测出的温度波动振幅会小于炉温波动振幅。测量滞后越大，热电偶波动振幅越小，与实际炉温的差距也越大。当使用时间常数大的热电偶进行测温或控温时，尽管仪表显示的温度波动甚微，实际炉温的波动却可能相当大。为实现精确的温度测量，应选用时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比，与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比。若要减小时间常数，除增加传热系数外，有效的方法是尽量减小热端的尺寸。在实际操作中，通常选用导热性能优良的材料，以及管壁薄、内径小的保护套管。在较为精密的温度测量中，虽使用无保护套管的裸丝热电偶可提升精度，但热电偶易损坏，需及时校正和更换。值得一提的是，在高温条件下，若保护管上积聚一层煤灰，亦会产生热阻误差。
目前，蜡式节温器仍然是应用较广的选择，当然，也存在一些控制精度极高的热电偶式节温器，但它们的成本过高，使得大多数厂家和用户难以接受，通常只用于追求细节性能的车辆。在电控时代，节温器的控制也可以由电控系统来完成，温度的感知则交由专业的“试水师”——水温传感器来负责，而节温器只需执行指令即可。尽管目前国产卡车使用的柴油机上尚未配备电子节温器，但相信这一改变指日可待。自节温器诞生以来，石蜡式结构便一直是其主流形式，它的年龄甚至与内燃机相仿。近年来，随着温控元件的不断改进，节温器的控制精度、开启响应特性以及与发动机冷却系统的匹配度都有了明显提升，不过石蜡作为膨胀剂的地位依然稳固。尽管它体积小巧，却对发动机的“生死”起着至关重要的作用。在电控时代，尽管有多重保护措施来防止过热，但这些都是出于无奈之举。既然我们离不开它，那就应当善待它，切不可随意拆除，更不能对出现故障的它置之不理。电控阀芯故障码可通过诊断仪读取，快速定位问题。
节温器（thermostat）是一种自动调节装置，根据冷却水的温度变化，它能够精确调控进入散热器的水量，并相应地调整冷却水的循环路径，从而确保发动机始终在理想的温度范围内运转。节温器必须维持在其比较好的工作状态，因为一旦出现故障，将会对发动机的运行产生重大影响。例如，如果节温器主阀门开启延迟，可能会导致发动机过热；而主阀门过早开启，则会延长发动机的预热时间，使其温度过低。总体而言，节温器的主要功能在于防止发动机过冷。以冬季高速行驶为例，在发动机正常工作后，如果没有节温器的调节，发动机的冷却水可能会因持续循环而过快降温，导致发动机温度过低。为避免这种情况，节温器会适时中断冷却水的循环，以确保发动机保持适宜的工作温度。阀芯运动副采用液压平衡设计，降低开启关闭阻力。广西瓦锡兰Wartsilar柴油机阀芯1096
温度传感器按传感器材料及电子元件特性可分为热电阻和热电偶两类。江苏赢通柴油机阀芯1096
为了保持相同的功率输出，那么发动机系统内必定要喷出更多的油来燃烧，补充损失的热量。还有是因为有节温器是水温是可控制在82~100℃左右振荡，这样可把水温维持在一个相对稳定的值。现在没有节温器，水温升高后冷却风扇会一直转，不但水温一直较低，风扇的功耗也使油耗有增加。温度越低发动机的机油稀释就越严重，通俗来说就是机油会增多。严重时导致发动机直接损坏。这个现象在增压机上会更明显，水温低导致机油增加的原理目前尚有分歧，这里就不多说了。当启动汽车的时候，发动机水温很低，如果还让冷却液通过水箱散热的话，水温在短时间里很难上来。为了能保证水温很快上来，就必须让冷却液不通过散热器，这个时候节温器的重要性就显现出来了。江苏赢通柴油机阀芯1096
