Блок цилиндров ЗМЗ - 409 изготовлен из чугунного сплава, а поршни и ГБЦ из алюминиевого сплава. Когда Уолтер Оуэн Бентли (Walter Owen Bentley) в 1911 году тестировал алюминиевые поршни, смотрели на это весьма скептически. Однако, замена железных поршней на алюминиевые при той же степени сжатия увеличила мощность двигателя.
Когда топливно-воздушная смесь поступает в цилиндр двигателя с железными поршнями, их высокая температура расширяет смесь и снижает её плотность и, следствием чего является снижение мощность двигателя. Теплопроводность сплава на основе алюминия в три раза выше, чем у железа и за счёт этого поршни из алюминия не нагревают топливно-воздушную смесь так, как железные. Однако изготовление поршней из алюминиевого сплава имеет недостатки. Сама технология литья допускает возникновение в изделиях пор и пустот, за счёт чего снижается механическая прочность. При сгорании топливовоздушный смеси возникает температура выше 1700 градусов по Цельсию, в то время когда температура плавления сплава на основе алюминия около 700 градусов по Цельсию. При перегреве поршни теряют свои физические свойства и, за счёт дефектов технологии изготовления, быстро изнашиваются. Вопрос охлаждения, в данном случае, становится вопросом ресурса поршневой группы. ГБЦ ЗМЗ - 409, как и в большинстве современных двигателей, изготовлена из алюминиевого сплава. При перегреве двигателя ГБЦ может деформироваться в результате чего происходит попадание охлаждающей жидкости из «рубашки» охлаждения в двигатель и последний может выйти из строя и потребуется дорогостоящий ремонт ГБЦ или её замена. Отвод тепла из двигателя осуществляется через каналы в блоке цилиндров и ГБЦ (рубашка системы охлаждения) охлаждающей жидкостью (тосол или антифриз)
в результате работы всей системы охлаждения, которая состоит из рубашки охлаждения двигателя, радиатора, водяного насоса, термостата, расширительного бачка, вязкостной муфты привода вентилятора, электровентилятора, соединительных шлангов и трубок. К системе охлаждения также подсоединены радиаторы отопителей и электронасос дополнительного отопителя салона. Давление в системе создается водяным насосом, который приводится в действие ремнем от коленчатого вала. Сама охлаждающая жидкость, за счёт своего состава, должна сохранять свои свойства при низких температурах, обеспечивать отвод тепла из элементов двигателя и создавать защитную плёнку на внутренней стороне каналов рубашки для защиты от коррозии.
Система охлаждения УАЗ Патриот должна быть полностью исправна и своевременно обслужена. Уровень охлаждающей жидкости всегда должен находиться между отметкой минимум и максимум в расширительном бачке. Сама жидкость не должна содержать посторонних включений и иметь цвет, как и в начале эксплуатации. Открывать пробку расширительного бачка можно только при выключенном и остывшем двигателе. Обслуживать систему охлаждения, в силу ряда особенностей конструкции, рекомендуется силами профильных специалистов с опытом обслуживания УАЗ Патриот.