现如今的内燃机形式已变得非常单一，4冲程发动机已成为绝对的主流。而在彼时市面上可不仅仅只有4冲程发动机，还有转子、2冲程发动机。但随着环保、排放规则的不断制约，如转子、2冲程这类剑走偏锋的机器就逐渐被淘汰了。或许它们在某一方面拥有无与伦比的优势，但短板效应过于明显使得它们渐渐凋零。
二冲程发动机的功率密度更大，传统的四冲程发动机曲轴转两圈（720°）才完成四个冲程。也就是说曲轴转两圈，只会点火做功一次（做功冲程）。而对于二冲程发动机而言曲轴转一圈（360°）完成四个冲程，也就是说二冲程发动机曲轴每转一圈发火一次。这样一来在做功密度上就比四冲程发动机整整高了一倍。
举一个简单的例子，同排量自吸的四冲程与二冲程发动机相比较。同样把转速拉到6000转时，四冲程发动机完成3000次循环、做功3000次/分。二冲程发动机则可以完成6000次循环，做功6000次/分。所以二冲程发动机更为暴力，它的特性与同为异类的转子发动机有几分相似。转子发动机的转子每转一圈点火3次、带动偏心轴转3圈，相当于偏心轴每转一圈、点火1次，所以二冲发动机有不输转子发动机的功率密度。
4冲程发动机完成一个循环曲轴转720°，活塞上行两次、下行两次，分别对应吸气、压缩、点火（做功）、排气冲程。而二冲程发动机完成一个循环曲轴只转360°，活塞上行一次、下行一次。所以二冲程发动机等于是把压缩、进气与做功、排气合并到一个过程之中。因为在二冲程发动机的一个循环中活塞上、下行各一次，却要完成4件事。
活塞上行：压缩混合气/吸气
活塞下行：点火做功/排气
所以4冲程发动机通过4个冲程所完成的4件事，2冲程发动机通过两个冲程来完成。实现这种方式则是依靠二冲程发动机自身的结构设计，十分有意思的设计。如下图所示2冲程发动机设计有3个气道，而分别是进气道、排气道、以及换气道。先看右侧活塞上行时状态，由于活塞上行封闭换气道实现燃烧室与曲轴箱的分离。
同时将排气道也封闭，燃烧室实现密闭从而完成混合气压缩过程。而与此同时进气道打开，活塞上行的过程=在曲轴箱内产生负压从而将混合气吸入到曲轴箱。这与4冲程发动机是截然不同的，4冲程发动机任何一个冲程均在燃烧室完成，混合气进入曲轴箱那叫“窜气”。所以对于二冲程发动机而言活塞上行时同时完成压缩、进气。
而当活塞下行时（上图左），会封闭进气道而同时开启排气道、换气道。活塞下行挤压曲轴箱空间，曲轴箱内所吸入的混合气就会顺着换气道往上方的燃烧室走。利用被活塞下行推入燃烧室的混合气来将废气通过排气道挤压出去。所以在活塞下行过程中同时完成做功、排气。这就是二冲程发动机通过1次活塞的上下行完成4件事的原理，仅仅是把吸气、压缩、做功、排气，压缩成压缩、吸气，做功、排气。
实际上喜欢机械的朋友通过上述内容就能发现二冲程发动机有多不靠谱，当然这种不靠谱所指的是控制流程方面太过于粗糙。四冲程发动机为了不烧机油，想法设法的把曲轴箱与燃烧室分离，唯恐机油窜入燃烧室。而二冲程发动机由于换气道的存在等同于燃烧室、曲轴箱恒连通，这种情况下完全是机油参与燃烧，所以过去那些二冲烈火战车尾喉不是喷火就是冒蓝烟。
其次二冲程发动机的活塞负责的工作实在太多了，除了要完成压缩、吸入工作，还要负责进气门、排气门、换气道门开闭工作。这种特殊的结构设计导致二冲程发动机不能安装配气机构，更不用谈什么气门正时、升成之类的进阶技术了。这会导致哪些问题？这会导致二冲程发动机在各个过程下都不能以最理想的状态去运行。比如排气过程，只依靠混合气去往外挤压废气，能把废气排干净么？
4冲程发动机是如何排气的？是依靠排气冲程活塞上行往外压废气，还在在活塞上行达到上止点时（此时活塞到顶，但燃烧室空间依然有废气），在利用气门重叠时空气或混合气的进入继续把残存的废气排出。也就是说4冲机排气利用了活塞压缩 新气挤压废气。但二冲程发动机仅仅是依靠新混合气去往外挤压废气。所以二冲程发动机搞不定排气问题，而排气整不利索就会导致进去也出现问题。
废气排不净、影响进气，废气排狠了直接连混合气也给带出去，这就是过去的二冲程摩托排气管喷火的原因。混合气直接排出遇到高温的排气管被引燃所导致，这实际上就是个浪费燃油的过程。而在混合气燃烧方面由于进气、排气、换气门都由活塞负责，所以导致不能安装配气系统。高转速下进气就成问题了，实际上4冲程发动机在高转速运行下由于气门开、闭持续时间太短，所以引入了气门正时、升程等技术。
通过延长进气门的开启时间以及放大进气门的开口面积来提高进气，但这些对于二冲程发动机完全实现不了，因为二冲程的几个气门都由活塞控制。活塞运行过快时，几个门开启时间均会变短，高转速下最终结果就是进气不足导致燃烧恶化，排气门关闭太快导致废气排不干净继续影响燃烧。所以二冲程发动机其实是很费油的，因为各个环节的控制流程太粗糙。
再加上烧机油是常态，所以二冲程发动机在环保方面遇到的制约很大。而另一方面由于二冲程发动机由于在冷却、润滑等方面均不如4冲程发动机设计合理、完善，所以二冲程发动机在寿命方面不如4冲程发动机。它更像是利用强大的动力不断透支寿命，即便它的结构设计更简单、成本更可控，但这似乎却建立在减寿的基础之上。
所以二冲程发动机注定被时代所淘汰，不是说它的优势不够强，只是说这种机器在设计方面就存在缺陷。所以二冲程发动机其实与转子发动机有很多类似之处，均是以做功更密集而闻名，也均以不环保而饱受诟病。先天结构设计上的缺陷很难通过后天的优化而得到改良，就像转子发动机无论怎么去设计转子的磨损、燃烧室受热不均等问题都是不能避免的。二冲程发动机也同样如此，为了不让它烧机油难道把它的换气道封闭了？那样它就不是二冲程发动机了。
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