Dans un moteur à allumage commandé, la température maxi atteinte par le mélange pendant la combustion est d'environ 2200°, les gaz d'échappement atteignant pour leur part les 1000°. Compte tenu des températures de fusion des matériaux en présence (1535° pour le fer, 660° pour l'aluminium), il est clair que les zones les plus sensibles, parmi lesquelles la tête du piston et les soupapes d'échappement, doivent être correctement refroidies.

Habituellement, le trajet du liquide de refroidissement passe d'abord par les cylindres avant d'aller rejoindre la culasse. Ce choix n'est pas optimal en ce qui concerne l'efficacité du refroidissement, mais il est économiquement plus intéressant.

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