Nhiệm vụ: Tản nhiệt từ động cơ ra ngoài. Đảm bảo cho động cơ làm việc ổn định ở nhiệt độ ổn định. Khi động cơ làm việc, nhiên liệu cháy tạo ra nhiệt, nắp xilanh có thể tới 450 độ C, piston có thể tời 2300 – 2800K. Nếu ko có các bộ phận thu nhiệt từ các chi tiết của động cơ thải ra môi trường, các chi tiết của động cơ có thể bị quá nhiệt làm cho chúng giảm độ bền -> nhanh hỏng. Khi nhiệt độ quá cao làm dầu mất khả năng bôi trơn làm các chi tiết mòn nhanh hơn. Nếu nhiệt độ động cơ cao, hệ số nạp giảm, ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ.

Phân loại:

Theo cách thu và truyền nhiệt từ động cơ ra ngoài:

-          Hệ thống làm mát bằng ko khí: loại này cấu tạo đơn giản, ít chi tiết. Phía ngoài thân máy, nắp máy có các cánh tản nhiệt, xung quanh động cơ có thể có nắp che để hướng gió làm mát. Ở một số động cơ còn có lắp thêm quạt gió dẫn động từ trực khuỷu để tăng cường làm mát.

-          Hệ thống làm mát bằng chất lỏng: hệ thống này chia thành nhiều kiểu:

+ Làm mát bằng đối lưu tự nhiên.

+ Làm mát bằng bốc hơi.

+ Làm mát cưỡng bức: 1 vòng tuần hoàn, 2 vòng tuần hoàn.