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用水冷却汽车发动机的原理主要是利用水的比热容较大的特性。水的比热容意味着在吸收或释放相同热量时，水的温度变化较小。因此，当水流经发动机并吸收热量时，可以有效地将发动机产生的热量带走，帮助发动机维持在一个适宜的工作温度范围内。
使用冷水来冷却汽车发动机的原因主要是出于实用性和成本效益考虑，冷水可以立即开始吸收发动机的热量，且来源广泛，可以直接从自来水管道中获取，水冷却系统通常包括一个散热器，通过空气流动（通常是车辆行驶时产生的气流）来帮助冷却水，形成一个有效的循环冷却系统。
不过，虽然水冷却系统在许多情况下都表现得很好，但在某些极端条件下（如极寒或极热的环境），可能需要额外的辅助冷却措施或使用其他冷却液来确保发动机的正常运行，用水冷却汽车发动机主要是利用水的物理特性以及出于实际应用的考虑。