膨脹水箱在汽車冷卻系統中具有關鍵作用。

首先，能防止發動機溫度過高。發動機運行時會產生大量熱能，溫度升高使液體膨脹，膨脹水箱能容納超出正常容量的冷卻液，緩解壓力，保護其他部件不受損壞。

其次，維持冷卻系統穩定壓力。發動機冷卻后液體收縮會形成負壓，膨脹水箱中的防凍液會被吸入冷卻系統以保持壓力平衡，保證冷卻液始終在適當壓力范圍，維持系統穩定。還能緩沖系統壓力波動，吸收和釋放壓力，使水壓平穩，這對水泵正常運轉很關鍵。

此外，方便車主觀察液位變化，及時檢查冷卻液量是否正常。

膨脹水箱通常由鋼板制成，有矩形或圓形等形狀，配備溢水管、膨脹管、信號管、排水管和循環管等附件，與其他冷卻系統元件連接，確保系統順暢運行和冷卻效果。

其工作原理簡單，發動機溫度升高，冷卻液膨脹，膨脹水箱容納膨脹的冷卻液，避免溢出；溫度降低，部分冷卻液回流，它調節冷卻液體積保證正常運行。容量一般在 5 - 10 升，材料多為聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯等塑料，分上下兩部分，上部是膨脹水箱，下部是集氣罐，工作時冷卻液產生的氣泡被擠出到集氣罐，通過排氣管排出。

膨脹水箱把冷卻系統變成密封系統，減少冷卻液損失，避免空氣進入導致機件氧化腐蝕，使液氣分離，保持系統壓力穩定，提高水泵泵液量。發動機工作時，散熱器和水套內產生的蒸汽進入膨脹水箱冷凝成流體，再通過補充冷卻液管進入水泵。

總之，膨脹水箱能儲存和釋放冷卻系統熱量，維持冷卻液體積穩定，協助發動機冷卻系統散熱，防止發動機高溫，是冷卻系統必不可少的組成部分。安裝時要在水箱散熱器上方，回流管接入冷卻水泵吸水口處。