本实用新型提供一种发动机冷却系统，包括水路依次首尾连接形成冷却循环的水泵、发动机本体、调温装置和水箱；调温装置的第二出水口和水泵连通构成发动机小循环，调温装置还包括低开调温器和高开调温器，低开调温器和高开调温器并联设置在水路中，低开调温器和高开调温器的出口水路汇集成一路连接到水箱，高开调温器初开温度大于低开调温器的初开温度，温度传感器和散热风扇均和发动机ECU电线连接；本实用新型采取的主副两个不同开启温度的调温器组合设计，多级调节发动机循环流量，加大了温度调节范围，能适应更苛刻的发动机突变工况要求。