Du à la surchauffe dans le bloc moteur, la température du réfrigérant augmente et le réfrigérant se dilate en raison du cycle du système fermé. Le réfrigérant dilaté est évacué vers la vase d'expansion du système par l’ouverture de la soupape de surpression.
Il est ainsi possible d’assurer que la valeur de température du liquide de refroidissement est maintenue à l'optimum, dans le cas où le liquide de refroidissement refroidit à la température de fonctionnement ou que le moteur s'arrête, le liquide débordant dans la vase d'expansion retourne vers le radiateur, vers le cycle de refroidissement.
