থার্মোস্ট্যাট হলো এক ধরনের স্বয়ংক্রিয় তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণকারী যন্ত্র, যাতে সাধারণত একটি তাপমাত্রা সংবেদী অংশ থাকে। এটি প্রসারিত বা সংকুচিত হয়ে শীতলকারী তরলের প্রবাহ চালু ও বন্ধ করে, অর্থাৎ, শীতলকারী তরলের তাপমাত্রা অনুযায়ী স্বয়ংক্রিয়ভাবে রেডিয়েটরে প্রবেশ করা জলের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে, শীতলকারী তরলের সঞ্চালন পরিসীমা পরিবর্তন করে এবং এর মাধ্যমে কুলিং সিস্টেমের তাপ অপচয় ক্ষমতাকে সামঞ্জস্য করে।
ইঞ্জিনের প্রধান থার্মোস্ট্যাটটি হলো একটি মোম-ভিত্তিক থার্মোস্ট্যাট, যা এর ভেতরের প্যারাফিনের তাপীয় প্রসারণ এবং শীতল সংকোচনের নীতির মাধ্যমে কুল্যান্টের সঞ্চালন নিয়ন্ত্রণ করে। যখন শীতলীকরণের তাপমাত্রা নির্দিষ্ট মানের চেয়ে কম থাকে, তখন থার্মোস্ট্যাটের তাপমাত্রা সংবেদী অংশে থাকা পরিশোধিত প্যারাফিন কঠিন অবস্থায় থাকে। তখন স্প্রিং-এর ক্রিয়ায় থার্মোস্ট্যাট ভালভটি ইঞ্জিন এবং রেডিয়েটরের মধ্যবর্তী পথ বন্ধ করে দেয় এবং কুল্যান্ট ওয়াটার পাম্পের মাধ্যমে ইঞ্জিনে ফিরে আসে, যা ইঞ্জিনের একটি ছোট চক্র তৈরি করে। যখন কুল্যান্টের তাপমাত্রা নির্দিষ্ট মানে পৌঁছায়, তখন প্যারাফিন গলতে শুরু করে এবং ধীরে ধীরে তরল হয়ে যায়। এর আয়তন বৃদ্ধি পায় এবং এটি রাবার টিউবকে চাপ দিয়ে সংকুচিত করে। একই সময়ে, রাবার টিউবটি সংকুচিত হয়ে পুশ রডের উপর একটি ঊর্ধ্বমুখী চাপ প্রয়োগ করে। পুশ রডটি ভালভের উপর একটি নিম্নমুখী চাপ প্রয়োগ করে ভালভটিকে খুলে দেয়। এই সময়ে, কুল্যান্ট রেডিয়েটর এবং থার্মোস্ট্যাট ভালভের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং তারপর ওয়াটার পাম্পের মাধ্যমে বড় সঞ্চালনের জন্য ইঞ্জিনে ফিরে আসে। বেশিরভাগ থার্মোস্ট্যাট সিলিন্ডার হেডের ওয়াটার আউটলেট পাইপে স্থাপন করা হয়, যার সুবিধা হলো এর সরল গঠন এবং কুলিং সিস্টেমের বুদবুদ সহজে নিষ্কাশন করা যায়; অসুবিধা হলো, কাজ করার সময় থার্মোস্ট্যাটটি ঘন ঘন খোলে ও বন্ধ হয়, যা দোলন ঘটনার সৃষ্টি করে।
যখন ইঞ্জিনের কার্যকরী তাপমাত্রা কম থাকে (৭০°C-এর নিচে), তখন থার্মোস্ট্যাট স্বয়ংক্রিয়ভাবে রেডিয়েটরের দিকে যাওয়ার পথটি বন্ধ করে দেয় এবং ওয়াটার পাম্পের দিকে যাওয়ার পথটি খুলে দেয়। ওয়াটার জ্যাকেট থেকে বেরিয়ে আসা শীতল জল হোসের মাধ্যমে সরাসরি ওয়াটার পাম্পে প্রবেশ করে এবং ওয়াটার পাম্পের মাধ্যমে সঞ্চালনের জন্য ওয়াটার জ্যাকেটে পাঠানো হয়। যেহেতু শীতল জল রেডিয়েটরের মাধ্যমে বাষ্পীভূত হয় না, তাই ইঞ্জিনের কার্যকরী তাপমাত্রা দ্রুত বাড়ানো যায়। যখন ইঞ্জিনের কার্যকরী তাপমাত্রা বেশি থাকে (৮০°C-এর উপরে), তখন থার্মোস্ট্যাট স্বয়ংক্রিয়ভাবে ওয়াটার পাম্পের দিকে যাওয়ার পথটি বন্ধ করে দেয় এবং রেডিয়েটরের দিকে যাওয়ার পথটি খুলে দেয়। ওয়াটার জ্যাকেট থেকে বেরিয়ে আসা শীতল জল রেডিয়েটর দ্বারা ঠান্ডা হয় এবং তারপর ওয়াটার পাম্পের মাধ্যমে ওয়াটার জ্যাকেটে পাঠানো হয়, যা শীতলীকরণের তীব্রতা বাড়ায় এবং ইঞ্জিনকে অতিরিক্ত গরম হওয়া থেকে রক্ষা করে। এই চক্রাকার পথটিকে বৃহৎ চক্র বলা হয়। যখন ইঞ্জিনের কার্যকরী তাপমাত্রা ৭০°C থেকে ৮০°C-এর মধ্যে থাকে, তখন একই সাথে বড় এবং ছোট চক্র বিদ্যমান থাকে, অর্থাৎ শীতলীকরণ জলের এক অংশ বড় চক্রের জন্য এবং অন্য অংশটি ছোট চক্রের জন্য ব্যবহৃত হয়।
গাড়ির থার্মোস্ট্যাটের কাজ হলো তাপমাত্রা স্বাভাবিক তাপমাত্রায় না পৌঁছানো পর্যন্ত থার্মোস্ট্যাটটি বন্ধ করে দেওয়া। এই সময়ে, ওয়াটার পাম্পের মাধ্যমে ইঞ্জিনের শীতলকারী তরল ইঞ্জিনে ফিরে আসে এবং ইঞ্জিনের ভেতরে এর স্বল্প সঞ্চালন ঘটে, যা ইঞ্জিনকে দ্রুত গরম করে তোলে। যখন তাপমাত্রা স্বাভাবিক মাত্রা ছাড়িয়ে যায়, তখন থার্মোস্ট্যাটটি খুলে দেওয়া হয়, যাতে শীতলকারী তরলটি পুরো ট্যাঙ্ক ও রেডিয়েটর লুপ জুড়ে ব্যাপকভাবে সঞ্চালিত হয়ে দ্রুত তাপ অপসারিত করতে পারে।
