מערכת הקירור ברכב היא מערכת שנועדה להבטיח שטמפרטורת העבודה של מנוע הרכב לא תעלה יתר על המידה. ללא מערכת קירור עלולים חלקי המנוע להתפשט עקב חום (במידה שונה) ולהתעוות עד כדי גרימת נזק בלתי הפיך למנוע. לדוגמה, עקב התחממות עלולות בוכנות מנוע להפסיק לנוע בצילינדרים שלהן ולהשבית את המנוע.
ישנם כלי רכב העושים שימוש במערכת קירור אוויר בה החום מועבר אל צלעות קירור בבלוק המנוע עצמו. בעבר השתמשו רוב מנועי המכוניות והאופנועים בשיטה זו. שאר כלי הרכב עברו למערכת קירור סגורה מבוססת נוזל (המכונה "קירור מים"), בה הקירור מתבצע באמצעות רשת של צינורות ומעברים המובילים את חום המנוע באמצעות נוזל אל רדיאטור (מקרן חום).
מערכת הקירור היא מערכת אטומה, על מנת למנוע אידוי של נוזל הקירור.
מבנה טיפוסי של מערכת קירור בנוזל במכונית כולל את החלקים הבאים:
מעין רשת צינורות מתכת להולכת נוזל הקירור המוקפים צלעות קירור כך שיש שטח מגע גדול יחסית בין הנוזל לאוויר. המקרן ממוקם בקדמת המכונית והוא חשוף לזרימת אוויר בזמן נסיעה כך שנוזל הקירור עובר צינון על ידי זרימת האוויר שנוצרת מתנועת המכונית וגם על ידי מאוורר עזר שמופעל חשמלית בעת הצורך או מכנית באופן קבוע על ידי רצועה. מאוורר חשמלי נשלט על ידי רגש חום ("יוניט חום") המודד את טמפרטורת נוזל הקירור וממתג זרם חשמלי להפעלת וכיבוי המאוורר כתלות בחומם.
מזרימה את נוזל הקירור מתחתית המקרן אל תוך מעברי נוזל הקירור במנוע, לצורך איסוף החום מגוף המנוע. המשאבה מופעלת על ידי חגורה שמסתובבת על ידי המנוע או על ידי מנוע חשמלי.
ברז ששולט על כניסת נוזל קירור למעברי הקירור במנוע. הברז נפתח ונסגר בטמפרטורות מסוימות ונועד לחסום את זרימת נוזל הקירור כשהמנוע קר (למשל בהתנעת בוקר) כדי לאפשר התנעה קלה והגעה מהירה לטמפרטורת עבודה.
מכל התפשטות
מכל פלסטי שמשמש למילוי או הוספת נוזל קירור וגם לאגירת עודפי הנוזל כתוצאה מהתפשטות נפחו בטמפרטורות גבוהות. צינור דק מחבר בין מכל הנוזל לחלקו העליון של המקרן.
צנרת
צינורות גמישים להולכת נוזל הקירור מחלקו התחתון של המקרן למשאבה וממנה למנוע (תוך כדי מעבר בוסת החום) ומהמנוע בחזרה לחלקו העליון של המקרן.
בדרך כלל מים רכים או מזוקקים שכוללים לרוב תוספות כנגד קפיאה ושיתוך (קורוזיה). אין משתמשים במי ברז בשל תכולת המלחים הגבוהה שלהם שגורמת לשיתוך מהיר, בפרט במנועי אלומיניום. חומר הקירור הוא מים רכים המכילים תוספים למניעת שחיקה וקפיאה (אתילן גליקול). יצרני רכב מסוימים מייצרים נוזלי קירור לפי מפרט שלהם. לדוגמה, נוזל הקירור של קונצרן פיאט נקרא "פאראפלו" וצבעו כחול, וזה של קונצרן פולקסווגן נקרא G12 וצבעו ורוד-אדום.
מצנן ביניים (אינטרקולר)
מערכת שאינה משמשת לצינון המנוע אלא לקירור האוויר אשר יונק המנוע, לפני כניסתו לתא הבעירה. מצנן זה רלוונטי במנועים מוגדשים, והוא תורם לכמות (מאסת) האוויר הנכנס למנוע (ולכן גם לכוחו, בדומה לפעולת המגדש), מכיוון שאוויר קר יותר הוא יותר צפוף. בנוי בדומה לרדיאטור אלא שמזרים בתוכו אוויר. שטח פנים גדול בא במגע עם האוויר הקר שמחוץ לרכב, וכך מקרר את האוויר אשר נדחס על ידי המגדש (והתחמם בגלל הדחיסה). ממוקם בדרך כלל בחזית הרכב.
