整个发动机的冷却水系统共有三个热交换处：一个是缸体散热部位，热交换的表现方式及目的是用循环水流带走上活塞做功产生的热量。第二个是接近沸腾的热水流进入内壁呈格栅状的散热水箱后，其热量被迅速传递并散发到水箱的铝或铜质的鳍片上。第三是水箱鳍片在吸收热水的热量后，其表面上的高温被气流带到空气中消化所产生的热交换。
从上述的三个热交换的方式及原理我们可以看出，只要任何一个热交换的能力下降，都会导致发动机活塞缸体的散热达不到设计要求。如果这三处的热交换能力同时下降，将会严重影响发动机的输出功率，并且会增加活塞运动的阻力，能源消耗大幅上升，最严重时直接损坏缸体，造成发动机报废。所以，如果平时不注重这些方面的保养，一般车辆会在行驶了5万-6万公里后，出现能耗增加、动力下降，发动机噪音加大等现象，有的会因为水温过高而报警并熄火，夏天大家经常会看见公共汽车行驶时开着后盖的景象，那就是因为水箱散热差的问题。
那么是什么原因导致这三个热交换处的能力下降的呢？我们先来看缸体散热部位和水箱内壁，随着发动机使用时间的延长，这两个产生热交换的地方就和我们日常生活中使用铝或铜质的水壶烧开水一样，时间久了会在内壁上凝结一层褐色的坚固物体，它主要有两种成分：一种是水中的氧分和金属化合反应所生成的氧化物(而且水温越高，氧化物的生成越快)，它的导热能力不到铜或铝的1／20。另一种是碳酸氢钙(俗称水垢)，它在金属表面的生成式是：Ca(HCO3)2＝CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，它的导热能力就更差了，不到铜或铝的1／40。可能大家看见过金属水壶结垢的现象，但并不知道它带来的浪费。我们反复做过试验，用一个新的水壶和一个用了两年的水壶，在里面加入同样多、同样温度的水，放在同一个燃气炉上烧至沸腾，新的水壶所用的时间比旧的要短13%-15%。也就是说旧水壶会多用13%-15%的燃料，这部分就是因为结垢造成热交换能力下降所带来的能耗浪费，这也是汽车行驶5万-6万公里后油耗上升的原因。而冷却水箱表体鳍片散热能力下降也是因为金属表面和空气中的水分化合反应生成的氧化物，及车辆行驶过程中吸入的灰尘、油污覆盖在其表面所造成。
