Das Thermostat regelt automatisch die dem Kühler zugeführte Wassermenge in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur und passt den Wasserdurchfluss an, um die Wärmeabfuhr des Kühlsystems zu optimieren und einen optimalen Motorbetrieb zu gewährleisten. Das Thermostat muss einwandfrei funktionieren, da es sonst den normalen Motorbetrieb erheblich beeinträchtigt. Öffnet das Hauptventil des Thermostats zu spät, führt dies zu einer Überhitzung des Motors; öffnet es zu früh, verlängert sich die Vorwärmzeit und die Motortemperatur sinkt zu stark ab.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Thermostat dazu dient, den Motor vor Überhitzung zu schützen. Beispielsweise kann der Motor, selbst wenn er einwandfrei läuft, bei winterlichen Drehzahlen ohne Thermostat zu kalt werden. In diesem Fall muss die Wasserzirkulation kurzzeitig unterbrochen werden, um eine zu niedrige Motortemperatur zu gewährleisten.
