Jeszcze istotniejsza jest kwestia równomierności chłodzenia silnia; silniki chłodzone powietrzem mają mniej równomierne chłodzenie. Z tego względu silniki te mają z reguły mniejsze wysilenie. Istnieją firmy (np. Tatra), które preferowały chłodzenie powietrzem nawet 12 cylindrowych silników widlastych T 930 o pojemności skokowej niemalże 18 litrów (samochód Tatra 813). Bardziej wysilone (lub większe) silniki chłodzone powietrzem z reguły wymagają chłodnicy oleju silnikowego. Obecnie, ze względu na prostotę konstrukcji i małe masy produkowane są niewielkie silniki dwusuwowe (piły spalinowe, kosiarki, motorowery) z chłodzeniem powietrznym.
Nadmierne chłodzenie: obniża sprawność cieplną pogarsza przebieg spalania (zwiększone dymienie) lepkość zimnego oleju jest większa, co wpływa pogarsza smarowanie mieszanka paliwowo-powietrzna zmywa warstwę oleju z tulei cylindrowej, co powoduje nadmierne zużycie silnika
Niedostateczne chłodzenie powoduje: zwiększenie zużycia elementów konstrukcyjnych poprzez wzrost siły tarcia zależnego od temperatury (czasem aż do zatarcia silnika) pogorszenie smarowania (olej silnikowy ma zbyt małą lepkość, dochodzi do zerwania tzw.