星型エンジン
全方位に対して対称な形状のため慣性力は釣り合いスムーズな回転が得られるように見える。しかし、マスター+サブロッドによる各気筒のピストンの動きの違いから単列であれば2次慣性力、複列であれば2次偶力が釣り合わず、多気筒化しても加振振幅が大きくなるだけでスムーズな回転は得られない。排気量の増大によっても振幅は大きくなるため、高出力になった第二次世界大戦末期には2次バランサーを搭載した機種もあった。また重力(もしくはG)の関係上、キャブレター方式では全ての気筒に均等に混合気を配することは比較的困難であり燃焼のばらつきがトルク変動による振動を発生させた。対策としてはクランクシャフトのカウンターウエイトへの振り子型ダンパーの組み込みによる振動低減や、慣性主軸エンジンマウントによる機体への振動伝達抑制といった手法が用いられた。
放射状にシリンダーが配置されるため、時計で言う処の3時と9時(水平)よりも下側に配置されるシリンダーはエンジンオイルが重力で燃焼室に垂れ落ちるオイル下がりが発生しやすくなる。特に時計の6時に位置する真下を向いたシリンダーの場合、下がったオイルにより点火プラグの電極が油没して始動不良の原因になる事が多く、最悪の場合シリンダー全体がオイルで満たされてしまい、ピストンが下降できないためクランクシャフトが動かなくなってしまう(流体固着、ハイドロリック・ロック)事もあった。この状態で無理に始動しようとすると、水撃作用によりコネクティングロッド(コンロッド)が曲がったり、折損したコンロッドがシリンダーやクランクケースを突き破るエンジンブローが発生する恐れすらあった。ピストンリングやシリンダーの真円度などの加工精度の問題や、エンジンオイルの品質の問題などにより、旧日本軍の星型エンジンでは下側シリンダーへのオイル下がりが発生しやすかったため、冷間始動前には真下に位置するシリンダーのヘッドから点火プラグを取り外し、シリンダー内に溜まったオイルを必ず抜く必要があっただけでなく、着陸してエンジンを停止させた際には地上要員が手でプロペラを回して真下に位置するシリンダーのピストンを上死点まで上げておくことで、燃焼室内へのオイル滞留を最小限に留めておく配慮を行う必要も生じることとなった。
各シリンダーが機体前面にさらされるために冷却風が当たりやすくほとんどが空冷で済ます場合が多かったが、前面と後面、あるいは複列の場合の前列と後列の冷却性の不均一は避けられない。そのため水冷のものも出現し始めていたが、普及する前に星型エンジンそのものの航空機需要が衰退した。
エンジンの前面投影面積が大きいため機体形状が頭でっかちとなり空気抵抗が大きい。またプロペラ先端回転速度を音速以下に抑える必要からプロペラ直径には限界があり、プロペラ後流がエンジンに当たる割合が大きく冷却には有利なものの推進ロスが大きい。この欠点はカウルにより軽減することができるが、極寒でのオーバークール防止や酷暑でのオーバーヒート防止といった必要性に合わせてカウル前面開口面積の調整機構が必要となる場合もある。
また、推進用のプロペラとは別に、小型の強制冷却ファンを用いる方法もある。
代表的な星型空冷エンジンを以下に挙げる。
中島製 寿 - 1930年代から、日本の九六式艦上戦闘機などに搭載された。星型9気筒。
中島製 栄 - 第二次世界大戦時、日本の零式艦上戦闘機などに搭載された。二重星型14気筒。
中島製 誉 - 同じく日本の戦闘機、紫電改などに搭載された。二重星型18気筒。
BMW製 BMW 801 - 同じくドイツの戦闘機、Fw190などに搭載された。二重星形14気筒。
プラット・アンド・ホイットニー製 ツインワスプ - 同じくアメリカの艦上戦闘機、F4Fなどに搭載された。二重星形14気筒。
プラット・アンド・ホイットニー製 ワスプ・メジャー - 四重星型28気筒。
小川精機がOSエンジンブランドで現在でも販売するFR5-300エンジン - 大型模型飛行機用の50 cc星型5気筒。
ライトR-975(英語版) カーチス・ライト社が開発製造した星型空冷エンジンだが、ライセンスを得てコンチネンタル・モータース社で生産された物が、M4中戦車他の米軍軍用車両向けに大量採用された。
その他は航空用エンジンの一覧を参照