Изобретение относится к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Устройство, в состав которого входит подвижный термочувствительный элемент (39) обеспечивающий зондирование, главным образом температуры высокотемпературной охлаждающей жидкости, поступающей из входного отверстия высокотемпературной охлаждающей жидкости (33) и направляемой во входное отверстие высокотемпературной охлаждающей жидкости (33) в зависимости от результата зондирования температуры; главный клапан (36), выполненный заодно с подвижным термочувствительным элементом (39) и соединяющий входное отверстие низкотемпературной охлаждающей жидкости (31) и смесительную камеру (32) при соответствующем перемещении подвижного термочувствительного элемента (39) в сторону входного отверстия высокотемпературной охлаждающей жидкости (33), обеспечивая, таким образом, регулирование притока низкотемпературной охлаждающей жидкости из входного отверстия низкотемпературной охлаждающей жидкости (31) в смесительную камеру (32); участок подачи высокотемпературной охлаждающей жидкости (42), сообщающийся с входным отверстием высокотемпературной охлаждающей жидкости (33) и обеспечивающий регулирование потока высокотемпературной охлаждающей жидкости на выходе входного отверстия высокотемпературной охлаждающей жидкости (33), омывающего подвижный термочувствительный элемент (39), и влияющий на поток высокотемпературной охлаждающей жидкости в смесительную камеру (32). Изобретение обеспечивает поддержание температуры охлаждающей жидкости двигателя на более высоком уровне, увеличение полноты сгорания топлива, снижение потерь на трение и расхода топлива. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.