石蜡节温器的工作原理基于蜡质材料的热胀冷缩特性，通过其相变过程来巧妙地控制冷却液的循环路径。其结构由蜡质胶囊、感温元件以及阀门机构组成。在冷却液温度低于特定阈值（通常为80℃左右）时，蜡质胶囊保持固态，此时弹簧力促使阀门关闭通往散热器的通道，冷却液会在发动机内部进行循环（小循环），从而加速发动机的暖机过程。随着温度上升至阈值，蜡质胶囊逐渐融化并膨胀，进而推动阀门开启散热器通道。此时，冷却液流经散热器进行降温后再回流至发动机（大循环），从而维持发动机的恒温状态。相较于传统的石蜡节温器，电子节温器通过电控系统进行精确的动态调控，在效率、响应速度以及环保性能方面均展现出显现优势。当前，国内的研究方向正逐步从机械结构的改进转向电控技术的探索，尽管如此，与国际先进水平相比仍存在一定的差距。因此，进一步加强系统级智能化控制技术的研发与应用显得尤为重要。阀芯设计需考虑热膨胀系数，防止高温卡死或泄漏。安特优MTU柴油机阀芯2433
阀门的改进：节温器在冷却液中起到节流作用，冷却液流经节温器时产生的沿程损失会导致内燃机的功率损失，这是不容忽视的。2001年，山东农业大学的衰丽艳和郭新民等人将节温器的阀门设计为侧壁带孔的薄型圆筒，通过侧孔和中孔形成液流通道，并选用黄铜或铝作为阀门的材料，使阀门表面更加光滑，从而有效降低阻力，提高节温器的工作效率。对于冷却介质的流动回路，优化内燃机的热工作状态至关重要，理想状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。为此，分流式冷却系统应运而生，而节温器的结构及安装位置在其中起着举足轻重的作用。例如，普遍采用的双节温器联合工作的安装结构，两个节温器安装在同一个支架上，温度传感器安装在第二个节温器处，冷却液流量的1/3用于冷却气缸体，2/3的冷却液流量则用于冷却气缸盖。这种设计确保了内燃机在比较好温度下工作，提高了整体的性能和效率。海南陕柴SXD柴油机阀芯赢通柴油机温控阀芯。
当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始融化逐渐变为液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩，在橡胶管收缩的同时对推杆作用以向上的推力，推杆对阀门有向下的反推力使阀门开启。这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环。节温器大多数布置在汽缸盖出水管路中，这样的优点是结构简单，容易排出冷却系统中的气泡。FPE温度传感器用途十分广阔，可用作温度测量与控制、温度补偿、流速、流量和风速测定、液位指示、温度测量、紫外光和红外光测量、微波功率测量等而被普遍的应用于彩电、电脑彩色显示器、切换式电源、热水器、电冰箱、厨房设备、空调、汽车等领域。近年来汽车电子、消费电子行业的快速增长带动了我国温度传感器需求的快速增长。FPE节温器也可以布置在散热器的出水管路中。这种布置方式可以减轻或消除节温器振荡现象，并能精确地控制冷却液温度，但其结构复杂，成本较高。
在发动机工作温度较低（70°C以下）时，节温器会自动切断通往散热器的水流路径，同时打开通往水泵的通道。冷却水从水套流出后，直接通过软管进入水泵，然后再被送入水套进行循环。由于这部分冷却水不经过散热器进行散热处理，发动机的运行温度能够迅速上升，这一循环过程被称为小循环。当发动机工作温度较高（80°C以上）时，节温器会反向操作，关闭通往水泵的通路，同时开启通往散热器的路径。这时，从水套流出的冷却水会经过散热器进行散热，之后再由水泵送回水套，这样明显增强了冷却效果，防止发动机过热，这一过程被称为大循环。在发动机工作温度处于70~80°C之间时，系统会同时存在大、小循环，即一部分冷却水进行大循环，而另一部分冷却水进行小循环，从而确保发动机维持在一个适宜的温度范围内。AKO柴油机配套使用温控阀芯。
节温器作为发动机冷却系统中的关键部件，其良好的技术状态是保证发动机正常工作的必要条件。倘若节温器主阀门开启过迟，可能会导致发动机过热；而开启过早，则会延长发动机的预热时间，致使发动机温度过低。此外，节温器的异常工作还可能引发冷却液的振荡现象。目前较为使用的蜡式节温器，其工作原理是：当冷却液温度低于设定值时，节温器感温体内的精致石蜡呈固态，此时节温器阀在弹簧作用下关闭发动机与散热器之间的通道，冷却液经水泵返回发动机，会在发动机内部进行小循环，以迅速提升发动机温度。当冷却液温度上升到规定值后，石蜡逐渐融化为液态，体积膨胀，进而压迫橡胶管使其收缩。橡胶管的收缩同时推动推杆向上，推杆反过来对阀门施加向下的推力，使阀门开启。这时，冷却液流经散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，形成大循环，有助于冷却液的散热。大多数节温器被布置在汽缸盖的出水管路中，这得益于其结构简单且易于排除冷却系统中的气泡。然而，这种布置方式也使得节温器在频繁的开闭过程中承受较大磨损，可能影响其使用寿命和工作稳定性。韩国大宇柴油机温控阀芯。河柴HND柴油机阀芯
陕柴阀芯ENKAIR 2501-110。安特优MTU柴油机阀芯2433
故障现象：正常情况下，当发动机冷车起动时，工作温度很低，为了使温度能较快上升，这时通过节温器控制（节温器的主阀门关闭），使冷却液由液泵打入分水管，冷却液不流经散热器，此时为小循环，当冷却液的温度达到87度（宝来的节温器开启温度为87度，与高尔夫是一样的）后，节温器阀门开启，冷却液开始流经散热器，冷却系统进入大循环。一般来说，汽车冷车启动后五分钟左右，冷却液温度就可以达到85~105度正常温度，如果很长时间都没有达到正常工作温度，或温度直线上升超过110度，就应该怀疑是否是节温器出现了故障。安特优MTU柴油机阀芯2433
