Термостатът (фиг. 35) се състои от тяло и капак, които се навиват заедно със седлото на главния вентил 9. Термостатът има разклонителна тръба 1 за входа на охладената течност от радиатора, разклонителна тръба 5 за маркуч за течен байпас от главата на цилиндъра към термостата, разклонителна тръба 7 за подаване на охлаждаща течност към помпата и разклонителна тръба 10 на маркуча на разширителния резервоар.
Фиг. 35. Термостат:
1 - входна тръба (от радиатора); 2 - гумена вложка; 3 - твърд термочувствителен пълнител; 4 - допълнителна пружина на клапана; 5 - входна тръба (от охлаждащата риза на двигателя); 6 - допълнителен клапан; 7 - изходяща тръба (към помпата); 8 - пружина на главния клапан; 9 - главен клапан; 10 разклонителна тръба (от разширителния резервоар); 11 - бутало.
Главният клапан е пресован в стъкло, в което е навита гумена вложка 2. Тази вложка съдържа полирано стоманено бутало 11, фиксирано върху фиксиран държач. Между стените на чашата и гумената вложка 2 има чувствителен на топлина твърд пълнител 3. Основният клапан 9 се притиска към седлото от пружината 8. На него са монтирани две стелажи, върху които е монтиран байпасен клапан 6, притиснат от пружина 4.
Термостатът, в зависимост от температурата на охлаждащата течност, автоматично включва или изключва радиатора на охладителната система, преминавайки течност през радиатора или го заобикаляйки.
При студен или недостатъчно загрят двигател, при температура на охлаждащата течност под 87°C, главният клапан 9 на термостата е затворен, а байпасният клапан 6 е отворен (стойността на температурата е посочена в долната част на термостата). Охлаждащата течност, циркулираща от охладителната риза на двигателя през байпасния клапан на термостата, се засмуква през маркуча и входящата тръба 19 (вижте Фиг. 31) на помпата 16 и отново се подава в охлаждащата риза (малък кръг), заобикаляйки радиатора. Това гарантира бързо загряване на двигателя.
Ако температурата на течността е над 102°C, твърдият пълнител на термостата се разширява, компресира гумената вложка и избутва буталото навън. В този случай главният клапан се отваря напълно, а байпасният клапан се затваря напълно. Течността ще циркулира от охладителната риза на двигателя през маркучи 3 и 5 през радиатора към термостат 25, след това през главния термостатен клапан през маркуч и тръба 19 към помпата и охлаждащата риза (голям циркулационен кръг). В радиатора течността се охлажда от въздушен поток. Когато температурата на течността спадне, електрическият вентилатор автоматично се изключва от сензор 8, монтиран в резервоара на радиатора.
В температурния диапазон от 87...102°C течността циркулира както в голям кръг, така и в малък, тъй като термостатните вентили са в междинни позиции. Увеличаването на отварянето на главния термостатен клапан води до постепенно увеличаване на подаването на течност, охладена в радиатора и поддържане на оптималния термичен режим на двигателя.