Зачем в большинстве тепловых двигателей есть радиатор с водой

Потому что они работают с повышенной тепловой нагрузкой и излишнее тепло отводится водой как раз в радиатор.
Эта схема более компактна и допускает больший нагрев рабочих поверхностей цилиндров в ДВС.....