Chłodzenie oleju polega na wykorzystaniu oleju silnikowego jako chłodziwa, zwykle w celu usunięcia nadmiaru ciepła z silnika spalinowego. Gorący silnik przekazuje ciepło do oleju, który następnie zwykle przechodzi przez wymiennik ciepła, zazwyczaj rodzaj chłodnicy zwanej chłodnicą oleju. Ochłodzony olej przepływa z powrotem do gorącego obiektu, aby go w sposób ciągły chłodzić.
Chłodzenie oleju jest powszechnie stosowane do chłodzenia wysokowydajnych silników motocyklowych, które nie są chłodzone cieczą. Zwykle tuleja cylindra pozostaje chłodzona powietrzem w tradycyjny sposób motocyklowy, ale głowica cylindra korzysta z dodatkowego chłodzenia. Ponieważ istnieje już układ obiegu oleju do smarowania, olej ten jest również doprowadzany rurą do głowicy cylindrów i stosowany jako płyn chłodzący. W porównaniu z układem olejowym używanym wyłącznie do smarowania, chłodzenie oleju wymaga dodatkowej pojemności oleju, większego natężenia przepływu przez pompę olejową i chłodnicy oleju (lub większej niż zwykle).
Jeśli chłodzenie powietrzem okaże się wystarczające przez większą część czasu pracy (np. w przypadku silnika lotniczego w locie lub motocykla w ruchu), wówczas chłodzenie olejem jest idealnym sposobem radzenia sobie w sytuacjach, gdy potrzebne jest dodatkowe chłodzenie (np. kołowanie silnika lotniczego przed startem lub motocykl w korku miejskim). Jeśli jednak silnik jest silnikiem wyścigowym, który zawsze wytwarza ogromne ilości ciepła, preferowane może być chłodzenie wodą lub cieczą.
Silniki lotnicze chłodzone powietrzem mogą podlegać „chłodzeniu szokowemu” podczas schodzenia z wysokości przelotowej przed lądowaniem. Podczas opadania potrzebna jest bardzo mała moc, dlatego silnik zostaje ponownie przydławiony, przez co wytwarza znacznie mniej ciepła niż podczas utrzymywania wysokości. Podczas opadania prędkość samolotu wzrasta, znacznie zwiększając szybkość chłodzenia silnika powietrzem. Czynniki te mogą spowodować pęknięcie głowicy cylindrów; ale zastosowanie głowic cylindrów chłodzonych olejem znacznie zmniejsza lub eliminuje problem, ponieważ głowice są teraz „ogrzewane olejem”.
W latach 80. Suzuki stosowało w motocyklach sportowych GSX-R układ chłodzenia oleju „SACS”, ale później przeszło na chłodzenie wodne.[1]
Silnik Wankla oprócz chłodzenia cieczą jest wyposażony w chłodzenie olejem, aby skutecznie zarządzać nadmiernym ciepłem. Ten silnik rotacyjny jest najbardziej znany ze swojego zastosowania w Mazdzie RX-7 i RX-8.
Smarowanie jest podstawową formą chłodzenia oleju. Niektóre wczesne, wolnoobrotowe silniki miały „łyżkę do rozpryskiwania” pod dużym końcem korbowodu. Łyżka ta zanurzała się w misce olejowej i rozrzucała olej w nadziei, że ochłodzi i nasmaruje spód tłoka.
Olej ma wyższą temperaturę wrzenia niż woda, dlatego można go używać do chłodzenia przedmiotów o temperaturze 100°C lub wyższej. Jednakże chłodzenie wodą pod ciśnieniem może również przekroczyć 100 °C. Olej jest izolatorem elektrycznym, dlatego można go stosować wewnątrz lub w bezpośrednim kontakcie ze sprzętem elektrycznym, np. w transformatorach. Olej występuje już jako środek smarny, więc nie są wymagane żadne dodatkowe zbiorniki płynu chłodzącego, pompy ani chłodnice (chociaż wszystkie te elementy mogą wymagać większych rozmiarów). Woda chłodząca może powodować korozję silnika i musi zawierać inhibitor korozji/inhibitor rdzy, podczas gdy olej w naturalny sposób pomaga aby zapobiec korozji. Jeśli zatem w wyniku uszkodzenia uszczelki olej chłodzący dostanie się np. do komory spalania lub miski olejowej, będzie to zwykła niedogodność; Jeżeli jednak w podobny sposób wycieknie woda chłodząca, może nastąpić poważne uszkodzenie silnika.Olej chłodzący może być stosowany wyłącznie do chłodzenia obiektów o temperaturze poniżej około 200–300 °C, w przeciwnym razie olej może ulec degradacji, a nawet pozostawić osad popiołów. Czysta woda może odparować lub wrzeć, ale nie może ulec degradacji, chociaż może zostać zanieczyszczona i zakwaszona. Woda jest ogólnie dostępna w przypadku konieczności dodania chłodziwa do układu, ale olej może nie być. W przeciwieństwie do wody olej może być łatwopalny. Ciepło właściwe wody lub wody/glikolu jest około dwukrotnie większe niż oleju, a więc dana objętość wody może wchłonąć więcej ciepła silnika niż ta sama objętość oleju. Dlatego woda może być lepszym chłodziwem, jeśli silnik stale wytwarza duże ilości ciepła, co czyni go lepszym rozwiązaniem w przypadku silników o wysokich osiągach lub silników wyścigowych.
