Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy như: piston, xecmăng, xupap, nắp xilanh, thành xilanh chiếm khoảng 25÷35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy toả ra. Vì vậy, các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh liệt. Nhiệt độ của các chi tiết máy cao gây ra những hậu quả xấu như: làm giảm sức bền, tuổi thọ của các chi tiết máy, giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng tổn thất ma sát. Vì vậy, cần thiết phải làm mát động cơ. Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy rồi đến môi chất làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ của các chi tiết không quá nóng nhưng cũng không quá nguội. Động cơ quá nóng sẽ gây ra các hiện tượng xấu như đã nói, còn quá nguội tức là động cơ được làm mát quá nhiều, vì vậy tổn thất nhiệt cho nước làm mát nhiều. Động cơ DE12T có hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, kiểu kín, nước tuần hoàn trong hệ thống nhờ bơm ly tâm được dẫn động từ trục khuỷu.
Dung dịch nước làm mát từ thân động cơ lên nắp xilanh qua các ống dẫn đến van điều nhiệt. Nước từ van điều nhiệt được chia ra thành hai dòng: một qua két làm mát và một quay trở về bơm. Nước sau khi qua két làm mát thì theo đường ống dẫn đi qua két làm mát dầu sau đó qua bơm rồi tuần hoàn trở lại động cơ. Ở đây nếu nhiệt độ nước làm mát thấp hơn so với nhiệt độ mở của van điều nhiệt thì van điều nhiệt đóng, không cho nước qua két làm mát, nước được luân chuyển về bơm, và nếu nhiệt độ nước làm mát cao hơn so với nhiệt độ mở của van điều nhiệt thì van điều nhiệt mở, nước sẽ đi qua két nước làm mát.
Van điều nhiệt duy trì một nhiệt độ không đổi của dung dịch nước làm mát và cải thiện hiệu suất nhiệt của động cơ bằng cách giảm sự tổn hao do mất nhiệt. Nguyên lý hoạt động của van hằng nhiệt: Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp, nhỏ hơn nhiệt độ mở của van (khi động cơ mới khởi động) thì van đóng và không cho nước qua két làm mát mà trở về bơm. Khi nhiệt độ nước làm mát tăng cao đến nhiệt độ bắt đầu làm việc của van thì van bắt đầu mở cho nước đi qua két làm mát và khi nhiệt độ nước làm mát càng tăng cao thì van mở càng rộng. Van hằng nhiệt bắt đầu làm việc khi nhiệt độ ở 710C và bắt đầu mở rộng hơn ở nhiệt độ 850C.
Két làm mát dùng để hạ nhiệt độ của nước từ động cơ ra rồi lại đưa trở vào làm mát động cơ. Két làm mát gồm có ba phần: ngăn trên chứa nước nóng, ngăn dưới chứa nước đã được làm nguội và dàn ống truyền nhiệt nối ngăn trên với ngăn dưới. Phía sau két nước được bố trí quạt gió.
Quạt gió dùng để tăng tốc độ lưu động của không khí đi qua két tản nhiệt làm hiệu quả làm mát cao hơn. Quạt có đường kính: 700 [mm], số cánh: 8, được dẫn động bằng dây cu-roa từ trục khuỷu.