La combustion du carburant dans les cylindres produit une chaleur intense, dont la majeure partie est expulsée par le système d'échappement. Cependant, une grande partie de la chaleur restante doit être évacuée, ou du moins dissipée, pour éviter que le moteur ne surchauffe. Sinon, les températures extrêmement élevées du moteur peuvent entraîner une perte de puissance, une consommation d'huile excessive, une détonation et de graves dommages au moteur.
Alors que le système d'huile est vital pour le refroidissement interne du moteur, une méthode supplémentaire de refroidissement est nécessaire pour la surface externe du moteur. La plupart des petits aéronefs sont refroidis par air, bien que certains soient refroidis par liquide.
Le refroidissement par air est réalisé par de l'air circulant dans le compartiment moteur à travers des ouvertures devant le capot moteur. Des chicanes acheminent cet air sur des ailettes fixées aux cylindres du moteur et à d'autres parties du moteur, où l'air absorbe la chaleur du moteur. L'expulsion de l'air chaud s'effectue par une ou plusieurs ouvertures de la partie inférieure arrière du capot moteur.
L'air extérieur pénètre dans le compartiment moteur par une entrée située derrière le moyeu de l'hélice. Les chicanes le dirigent vers les parties les plus chaudes du moteur, principalement les cylindres, qui ont des ailettes qui augmentent la zone exposée au flux d'air.
Le système de refroidissement par air est moins efficace pendant les opérations au sol, les décollages, les remises de gaz et d'autres périodes de fonctionnement à haute puissance et à faible vitesse. À l'inverse, les descentes à grande vitesse fournissent un excès d'air et peuvent refroidir brusquement le moteur, le soumettant à de brusques fluctuations de température.
Faire fonctionner le moteur à une température supérieure à sa température de conception peut entraîner une perte de puissance, une consommation d'huile excessive et une détonation. Cela entraînera également de graves dommages permanents, tels que des rayures sur les parois des cylindres, des dommages aux pistons et aux segments, ainsi que des brûlures et des déformations des soupapes. La surveillance des instruments de température du moteur du poste de pilotage aide à éviter une température de fonctionnement élevée.
Dans des conditions de fonctionnement normales dans des aéronefs non équipés de volets de capot, la température du moteur peut être contrôlée en modifiant la vitesse ou la puissance de sortie du moteur. Les températures élevées du moteur peuvent être réduites en augmentant la vitesse et/ou en réduisant la puissance.
La jauge de température d'huile donne une indication indirecte et différée de l'augmentation de la température du moteur, mais peut être utilisée pour déterminer la température du moteur si c'est le seul moyen disponible.
La plupart des avions sont équipés d'une jauge de température de culasse qui indique un changement direct et immédiat de la température du cylindre. Cet instrument est calibré en degrés Celsius ou Fahrenheit et est généralement codé par couleur avec un arc vert pour indiquer la plage de fonctionnement normale. Une ligne rouge sur l'instrument indique la température de culasse maximale autorisée.
Pour éviter des températures de culasse excessives, augmentez la vitesse, enrichissez le mélange air-carburant et/ou réduisez la puissance. Chacune de ces procédures aide à réduire la température du moteur. Sur les avions équipés de volets de capot, utilisez les positions des volets de capot pour contrôler la température. Les volets de capot sont des couvercles à charnières qui s'adaptent sur l'ouverture par laquelle l'air chaud est expulsé. Si la température du moteur est basse, les volets du capot peuvent être fermés, limitant ainsi le flux d'air chaud expulsé et augmentant la température du moteur. Si la température du moteur est élevée, les volets du capot peuvent être ouverts pour permettre un plus grand débit d'air à travers le système, diminuant ainsi la température du moteur.
