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。柴油机温控阀芯ENKAIR 2506-110。江苏齐耀瓦锡兰柴油机阀芯
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。 江苏卡特彼勒CATERPILLAR柴油机阀芯2433大发DAIHATSU柴油机温控阀芯。
节温器作为发动机冷却系统中的关键部件，其良好的技术状态是保证发动机正常工作的必要条件。倘若节温器主阀门开启过迟，可能会导致发动机过热；而开启过早，则会延长发动机的预热时间，致使发动机温度过低。此外，节温器的异常工作还可能引发冷却液的振荡现象。目前较为使用的蜡式节温器，其工作原理是：当冷却液温度低于设定值时，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，会在发动机内部进行小循环，以迅速提升发动机温度。当冷却液温度上升到规定值后，石蜡逐渐融化为液态，体积膨胀，进而压迫橡胶管使其收缩。橡胶管的收缩同时推动推杆向上，推杆反过来对阀门施加向下的推力，使阀门开启。这时，冷却液流经散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，形成大循环，有助于冷却液的散热。大多数节温器被布置在汽缸盖的出水管路中，这得益于其结构简单且易于排除冷却系统中的气泡。然而，这种布置方式也使得节温器在频繁的开闭过程中承受较大磨损，可能影响其使用寿命和工作稳定性。
汽车节温器根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系统的散热能力，保证发动机在合适的范围内工作。节温器处于一直打开的状态。如果没有水流动，水管也是凉的，说明节温器没有打开。在水温表指示70℃-80℃时，打开散热器盖和散热器放水开关，用手感其水温，若均烫手说明节温器工作正常;若散热器加水口处水温低，且散热器上水室进水管处无水流出或流水甚微，说明节温器主阀门无法打开。当发动机开始冷车运转时，水箱的上水室进水管处如还有冷却水流出，则说明节温器的主阀门不能关闭；当发动机冷却水温度超过70℃时，水箱的上水室进水管处无冷却水流出，则说明节温器主阀门不能正常开启。上海以洽贸易温控阀芯，AMOT温控阀芯1096X140。
在冬季启动冷态发动机时，由于冷却液温度低，节温器阀门关闭。冷却液在进行小循环时，温度很快升高，节温器阀门开启。此时，散热器内的低温冷却液流入机体，使冷却液又冷了下来，节温器阀重新关闭。等到冷却液温度再度升高，节温器阀又再次打开。直到全部冷却液的温度稳定之后，节温器阀才趋于稳定不再反复开闭。节温器阀在短时间内反复开闭的现象，称为节温器振荡。当出现这种现象时，将增加汽车的燃油消耗量。当发动机开始冷车运转时，水箱的上水室进水管处如还有冷却水流出，则说明节温器的主阀门不能关闭；当发动机冷却水温度超过70℃时，水箱的上水室进水管处无冷却水流出，则说明节温器主阀门不能正常开启，这时就需要进行维修。节温器的检查可在车上进行，方法如下：发动机起动后的检查：打开散热器加水口盖，若散热器内冷却水平静，则表明节温器工作正常，否则，则表示节温器工作失常。这是因为，在水温低于70℃时，节温器膨胀筒处于收缩状态，主阀门关闭；当水温高于80℃时，膨胀筒膨胀，主阀门渐渐打开，散热器内循环水开始流动。当水温表指示70℃以下时，散热器进水管处若有水流动，水温温热，则表示节温器主阀门关闭不严，使冷却水过早大循环。汽车节温器是一种控制发动机冷却液流动路径的阀门。江苏卡特彼勒CATERPILLAR柴油机阀芯2433
节温器大多数布置在汽缸盖出水管路中，这样的优点是结构简单，容易排除冷却系统中的气泡。江苏齐耀瓦锡兰柴油机阀芯
阀门的改进：节温器在冷却液中起到节流作用，冷却液流经节温器时产生的沿程损失会导致内燃机的功率损失，这是不容忽视的。2001年，山东农业大学的衰丽艳和郭新民等人将节温器的阀门设计为侧壁带孔的薄型圆筒，通过侧孔和中孔形成液流通道，并选用黄铜或铝作为阀门的材料，使阀门表面更加光滑，从而有效降低阻力，提高节温器的工作效率。对于冷却介质的流动回路，优化内燃机的热工作状态至关重要，理想状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。为此，分流式冷却系统应运而生，而节温器的结构及安装位置在其中起着举足轻重的作用。例如，普遍采用的双节温器联合工作的安装结构，两个节温器安装在同一个支架上，温度传感器安装在第二个节温器处，冷却液流量的1/3用于冷却气缸体，2/3的冷却液流量则用于冷却气缸盖。这种设计确保了内燃机在比较好温度下工作，提高了整体的性能和效率。 江苏齐耀瓦锡兰柴油机阀芯
