Система охлаждения двигателя (рис. 1) жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Для нормальной работы двигателя температуру охлаждающей жидкости поддерживают в пределах 80—95° С.
В систему охлаждения входят: рубашка охлаждения блока и головок цилиндров, водяной насос с приводом, вентилятор с кожухом (диффузором), радиатор, пробка с клапанами, жалюзи радиатора, термостат, соединительные патрубки со шлангами, сливные краники и контрольные приборы. К системе охлаждения подключен котел пускового подогревателя.
Охлаждающая жидкость, нагретая до температуры 80—95° С, поступает из нижнего бачка радиатора 2 к водяному насосу 5 через патрубок и резиновые шланги; затем нагнетается насосом в обе полости рубашки охлаждения блока цилиндров 16, омывая гильзы цилиндров со всех сторон. Одновременно жидкость через отверстия в блоке цилиндров устремляется в полость рубашки охлаждения головок цилиндров, омывая и охлаждая приливы для гнезд клапанов, после чего жидкость поступает в полость впускного трубопровода 11, где подогревает рабочую смесь, поступающую в цилиндры двигателя. Из полости впускного трубопровода жидкость поступает в верхний бачок радиатора, проходя через верхний патрубок 9У термостат 10 и резиновый шланг. В радиаторе жидкость охлаждается, и снова повторяется процесс циркуляции по замкнутому кругу через полости охлаждения двигателя.
В том случае, когда двигатель холодный, и пока жидкость прогревается, она циркулирует по (малому) замкнутому кругу в следующем порядке. Из полости впускного трубопровода И жидкость поступает через шланг 7 в полость компрессора, затем через шланг 6 тз полость насоса 5, откуда снова направляется в систему охлаждения двигателя, минуя радиатор. Когда охлаждающая жидкость прогреется и достигнет определенной температуры, клапан термостата откроется и начнет пропускать в радиатор жидкость, которая будет циркулировать по (большому) замкнутому кругу через радиатор.
Для улучшения условий работы системы охлаждения двигателя и для исключения возможности перегрева двигателя с 1967 г. введена отводная магистраль, соединяющая полости рубашки охлаждения головок цилиндров с всасывающей полостью водяного насоса через дополнительный шланг 22 и нижний патрубок 21. При этом отвод горячей воды происходит постоянно при закрытом и при открытом клапане термостата.
Двигатели ЗИЛ-130 первых выпусков имели термостат жидкостного типа. Двигатели последующих выпусков имеют термостат с твердым наполнителем.
