De brandende brandstof in de cilinders produceert intense warmte, waarvan de meeste door het uitlaatsysteem worden verdreven. Veel van de resterende warmte moet echter worden verwijderd, of op zijn minst worden gedissipeerd, om te voorkomen dat de motor oververhit raakt. Anders kunnen de extreem hoge motortemperaturen leiden

tot verlies van vermogen, overmatig olieverbruik, ontploffing en ernstige motorschade.
Hoewel het oliesysteem van vitaal belang is voor de interne koeling van de motor, is een extra koelmethode nodig voor het externe oppervlak van de motor. De meeste kleine vliegtuigen zijn luchtgekoeld, hoewel sommige vloeistofgekoeld zijn.
Luchtkoeling wordt bereikt door lucht die in het motorcompartiment stroomt via openingen voor de motorkap. Baffles routeert deze lucht over vinnen die zijn bevestigd aan de motorcilinders en andere delen van de motor, waar de lucht de motorwarmte absorbeert. Verdrijving van de hete lucht vindt plaats via een of meer openingen in het onderste, achterste gedeelte van de motorkap. [Figure 6-19]

De buitenlucht komt het motorcompartiment binnen via een inlaat achter de schroefnaaf. Baffles leiden het naar de heetste delen van de motor, voornamelijk de cilinders, die vinnen hebben die het gebied dat aan de luchtstroom wordt blootgesteld, vergroten.
Het luchtkoelsysteem is minder effectief tijdens grondbewerkingen, starts, doorstarts en andere perioden van hoogvermogen, lage luchtsnelheid. Omgekeerd zorgen snelle afdalingen voor overtollige lucht en kunnen ze de motor schokken, waardoor deze wordt onderworpen aan abrupte temperatuurschommelingen.
Het bedienen van de motor op een hoger dan de ontworpen temperatuur kan leiden tot vermogensverlies, overmatig olieverbruik en ontploffing. Het zal ook leiden tot ernstige permanente schade, zoals het scoren van de cilinderwanden, het beschadigen van de zuigers en ringen, en het verbranden en kromtrekken van de kleppen. Het bewaken van de temperatuurinstrumenten van de vliegdekmotor zal helpen bij het vermijden van een hoge bedrijfstemperatuur.
Onder normale bedrijfsomstandigheden in vliegtuigen die niet zijn uitgerust met kapflappen, kan de motortemperatuur worden geregeld door de luchtsnelheid of het vermogen van de motor te veranderen. Hoge motortemperaturen kunnen worden verlaagd door de luchtsnelheid te verhogen en/of het vermogen te verminderen.
De olietemperatuurmeter geeft een indirecte en vertraagde indicatie van de stijgende motortemperatuur, maar kan worden gebruikt voor het bepalen van de motortemperatuur als dit het enige beschikbare middel is.
De meeste vliegtuigen zijn uitgerust met een cilinderkoptemperatuurmeter die een directe en onmiddellijke cilindertemperatuurverandering aangeeft. Dit instrument is gekalibreerd in graden Celsius of Fahrenheit, en is meestal een kleur gecodeerd met een groene boog om het normale werkbereik aan te geven. Een rode lijn op het instrument geeft de maximaal toelaatbare temperatuur van de cilinderkop aan.
Om overmatige temperatuur van de cilinderkop te voorkomen, verhoogt u de luchtsnelheid, verrijkt u het mengsel en/of vermindert u het vermogen. Elk van deze procedures helpt om de motortemperatuur te verlagen. Gebruik bij vliegtuigen die zijn uitgerust met kapkleppen de posities van de kapklep om de temperatuur te regelen. De kapflappen zijn scharnierende afdekkingen die over de opening passen waardoor de hete lucht wordt verdreven. Als de motortemperatuur laag is, kunnen de kapkleppen worden gesloten, waardoor de stroom van verdreven hete lucht wordt beperkt en de motortemperatuur wordt verhoogd. Als de motortemperatuur hoog is, kunnen de kapkleppen worden geopend om een grotere luchtstroom door het systeem mogelijk te maken, waardoor de motortemperatuur daalt.