موازنه جریان های مختلف انرژی، توسط محقیقن بسیاری در موتور های احتراق داخلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که میزان انرژی که از طریق انتقال حرارت از موتور دفع می شود. سهم عمده ای از کل انرژی است که به موتور داد ه می شوند در برخی موارد (بخصوص در دور های کم) حتی بیشتر از کار خروجی موتور می باشد.
به طور متوسط میزان انرژی دفع شده از طریق انتقال حرارت در حدود 30 تا 35 درصد کل انرژی ورودی به موتور را می تواند شامل شود. بنابر شرایط کارکرد موتور، شرایط هوا دهی روی آن، تخلیه هوا از محفظه موتور و روغن کاری، دفع درصدی از این انرژی حرارتی بر عهده رادیاتور خواهد بود. البته در طراحی سیستم خنک کاری، ضریب اطمینان لازم برای اعمال این درصد در نظر گرفته می شود.
موتور های احتراق داخلی که از سوختهای هیدروکربنی استفاده می کنند. در دمای کاری بالایی قرار می گیرند به طوری که گاز های درون سیلندر، به دمائی بیش از 2500 K می رسند و این موجب گرم شدن قطعات می شود. حال اگر این قطعات توسط خنک کننده ای مثل آب و یاهوا خنک نشوند، شاهد آسیب دیدگی کلی موتور خواهیم بود. زیرا در دمای بالا مقاومت مکانیکی قطعات درگیر تا حدود زیادی کاهش می یابد و نیز در هنگام احتراق پدیده کوبش را شاهد هستیم.این دو عامل در یکدیگر و حتی هر یک به تنهایی، به قطعات آسیب شدید می رسانند.
در برخی موارد نیز به دلیل انبساط بیش از حد، قطعات درگیر، در یکدیگر گیر خواهند کرد. همچنین دمای کاری بالا، راندمان حجمی نا مطلوب را به دنبال دارد. که این در کنار پدیده کوبندگی موجب افت راندمان موتور خواهد شد. بنابراین با توجه به مقدمات فوق سه دلیل مهم لزوم خنک کاری را به شکل زیر می توان خلاصه نمود: