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オイルクーリングとは、エンジンオイルを冷却材として使用する方式で、一般的には内燃機関から余分な熱を除去するために用いられます。高温になったエンジンはオイルに熱を伝え、そのオイルは通常、熱交換器（一般的にはオイルクーラーと呼ばれるラジエーターの一種）を通過します。冷却されたオイルは再び高温の物体に戻り、継続的に冷却します。
オイル冷却は、液冷式ではない高性能バイクエンジンの冷却によく用いられます。通常、シリンダーバレルは従来のバイクと同様に空冷式ですが、シリンダーヘッドは追加の冷却によって冷却効果が得られます。潤滑用のオイル循環システムが既に存在するため、このオイルはシリンダーヘッドにも配管され、冷却液として使用されます。潤滑専用のオイルシステムと比較すると、オイル冷却にはより多くのオイル容量、オイルポンプの流量の増加、そしてオイルクーラー（または通常よりも大型のクーラー）が必要となります。
空冷で運転時間の大部分をカバーできる場合（例えば、飛行中の航空機エンジンや走行中のオートバイなど）、油冷は、追加の冷却が必要な場合（例えば、離陸前の地上走行中の航空機エンジンや、市街地の渋滞に巻き込まれたオートバイなど）に対処する理想的な方法です。しかし、常に大量の熱を発生するレーシングエンジンの場合は、水冷または液体冷却の方が望ましいでしょう。
空冷式航空機エンジンは、着陸前に巡航高度から降下する際に「急激な冷却」を受けることがあります。降下中は必要な出力が非常に少ないため、エンジンはスロットルが絞られ、高度維持時よりも発熱量が大幅に減少します。降下中は機体の対気速度が上昇し、エンジンの空冷速度が大幅に増加します。これらの要因によりシリンダーヘッドに亀裂が生じる可能性がありますが、オイル冷却式シリンダーヘッドを採用することで、ヘッドが「オイルで温められる」ため、この問題は大幅に軽減または解消されます。
1980年代、スズキはGSX-Rスポーツバイクに「SACS」オイル冷却システムを採用したが、後に水冷式に切り替えた。[ 1 ]
ヴァンケルエンジンは、過剰な熱を効果的に制御するために、液冷に加えて油冷も採用している。このロータリーエンジンは、マツダRX-7とRX-8への搭載で最も有名である。
潤滑は、オイル冷却の基本的な形態である。初期の低速回転エンジンの中には、コネクティングロッドの大端部の下に「スプラッシュスプーン」と呼ばれる部品が取り付けられていたものもあった。このスプーンはオイルパンに浸かり、オイルを飛び散らすことで、ピストンの下面を冷却し潤滑する役割を果たしていた。