Zu hohe Temperaturen des Motors könnten diesen beschädigen, weshalb jedes Auto über einen Kühler beziehungsweise ein Kühlsystem verfügt, mit dem die Temperaturen niedriger gehalten werden können. Viele der modernen Motoren – vor allem die Viertakter – werden flüssigkeitsgekühlt. Meistens kommt hierbei eine Mischung aus destilliertem Wasser sowie einem Frostschutzmittel zum Einsatz; diese Art der Kühlung wird oftmals "Wasserkühlung" genannt. Alternativ gibt es noch die Kühlung mit Luft.
Ein Kühler, welcher mit Flüssigkeit kühlt, befindet sich meistens an der Front des Fahrzeugs zwischen den Scheinwerfern und besteht heutzutage fast immer aus Aluminium. Dort wird das Kühlmittel, das den Kühler durchfließt, vom Fahrtwind gekühlt. Vom Wasserkühler aus wird das Gemisch mittels einer Pumpe über Schläuche in den Zylinderkopf sowie in den Motorblock weitergeleitet. Die Pumpe kann entweder mechanisch oder aber elektrisch betrieben werden. Sollte bei einer langsamen Fahrt der Luftstrom zu gering sein, dann ist für diesen Fall hinter der Kühlanlage ein elektrisch betriebener Lüfter angebracht.
Ist die Kühlanlage defekt, so wird dies auf dem Armaturenbrett in Form von erhöhter Temperatur im Motor angezeigt. Ursachen könnten dafür undichte Stellen bei den Leitungsrohren oder aber Verbiegungen bei den Kühlrippen sein. Ganz selten kann es zudem vorkommen, dass das Kühlwasser zu stark aufgeheizt wurde und daher siedet. In diesem Fall könnte das Wasser allerdings über ein Ventil austreten. Dann würde das Wasser verkochen, was wiederum durch eine weiße Rauchentwicklung bemerkbar wäre. Wenn das Auto daraufhin nicht sofort abgestellt wird, droht ein Motorschaden. Allgemein kann eine defekte Kühlanlage schwere Schäden am Motor hinterlassen.
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