对于农用机动车发动机冷却系统故障的诊断，可以从两个方面着手。一是检测冷却水的温度；二是检查冷却水的量。发动机的水温主要与冷却水的循环过程和散热有关；也与混合气的燃烧有关，而冷却水的量主要与冷却系统的泄漏和阻塞有关。实际上，这两个方面往往是相互影响的，只要从这两个方面来检查，顺藤摸瓜，循序渐进，便能够找出故障部位。
在判断发动机冷却系统故障时，首先要观察、判断水温表显示的值是否在正常范围内，以及冷却水的量是否减少或冷却水是否外溢。在排除了水温表或水温传感器的故障后，如果水温仍然偏高，而冷却水量又无减少或外溢现象，则可以初步认为冷却系统散热不良。这时，应检查百叶窗是否开着，散热器外表面上污垢是否过多，风扇的转速是否正常，散热器盖是否已失去作用等。如果它们都正常，则应检查水套、散热器等部件内部的水垢是否太多，水泵是否损坏以及其他系统是否有故障。下面叙述一下发动机冷却系统故障的原因及故障诊断方法。
1．冷却水量足（不缺水）时发动机过热原因。发动机水温表指针在95℃以上，以致水箱开锅，发动机不易熄火，功率降低。(1)行驶中发动机水箱开锅，加速时发动机有敲击性异响。应停车检查百叶窗是否打开；水箱或水管等有无漏水之处。(2)风扇
皮带是否过松打滑，使水泵和风扇转速降低，引起水循环过慢，空气流量减少。应按规定行调整。(3)节温器长期使用后性能衰退失效，阀门不开，冷却水不能大循环。其主要特征是散热器上水室冰凉而下水室热，应更换节温器。(4)分水管不起分水作用或气缸水套锈污过多，用手抚摸气缸体感觉冷热不均。应冲洗冷却系统。
发动机过热故障的检修程序见表1。
2．水量不足，多处漏水的原因。散热器破损、水泵水封失效、上下水管接头松动处渗漏，引起发动机过热，应分别修复。
3．技术使用方面引起的过热原因。点火时间调整过迟，排气门间隙调得过大，燃烧室积碳过多以及车辆爬长坡等，应分别对症处理。
4．发动机突然过热原因。一般为水泵或节温器工作失效、气缸垫烧蚀、冷却水严重泄漏。发动机突然过热的诊断见表2。
5．水箱冻阻的原因。水温表指针指100℃，用手摸散热器和上水室感到烫手，下水室却冰手，打开散热器加水口盖，若有沸腾热气喷出为冷却水不循环，有冻阻之处。最容易冻阻的部位是下水室接管处和散热器中心处（风扇叶片旋转部位）。可采用开水冲淋，使冰化开即可。
6．发动机过冷的原因。驾驶员自行摘除节温器，发动机工作温度建立不起来；百叶窗开闭不灵活、关闭不严。应按规定装用节温器，调整修复百叶窗。