2ストローク機関
クロスフロー掃気とも呼ばれる。掃気孔と排気孔が向かい合った形のもの。そのままでは掃気孔からの新気が素通りして排気孔へ逃げてしまうため、ピストン頂部を山形に盛り上げたり、掃気の流れを上向きにすることにより排気孔に逃げる新気を減らす工夫がなされる。それでもやはり燃焼室内を素通りする新気が多く、燃焼室上部に燃焼ガスが残りやすいという弱点のため現在ではあまり用いられない。
ピストンの上下により、吸気口が開閉する。ピストン自体が弁の役割を兼ねる。ピストンバルブ式とも呼ばれる。
競技の世界では1960年頃に高出力に耐えうる2ストロークエンジンが作られるようになると、4ストロークよりも軽量・高出力・低コスト・優れたメンテナンス性などのメリットを買われて、21世紀を迎えるまで、サーキットでもオフロードでも、耐久レースを除き2ストロークが主流となった。創業者本田宗一郎の信念から2ストロークを忌避していたホンダも、1970年~1990代のモトクロスや1980~2000年代のロードレース世界選手権では2ストロークを用いざるを得ないほどであった。
1980年以前には大排気量車にも搭載されていた。2000年ごろまでは主に250cc以下で採用されていたが、環境問題や法規制の強化に伴い、四輪自動車同様4ストロークエンジンへの移行が進んだ。2000年施行の平成10年度自動車排出ガス規制により、ホンダ・ジャイロXを最後として4ストロークに移行した。日本では平成18年度自動車排出ガス規制の全面施行により、競技用車両以外の全ての2ストロークエンジン搭載車が消滅した。
EU圏では2000年のユーロ3排出ガス規制以降、原動機付自転車の2ストロークの規制も強化され、チャンバーに触媒コンバータが内蔵されるなどの対策が施されていたが、2010年代にはこれらの二輪車もほぼ4ストロークへと移行した。ロードレース世界選手権のGP500も4ストロークに移行し、MotoGPに名称が変更された。モトクロスではダートでのハイスピードバトルで有利な特性もあって4ストロークが主流となった。しかしKTMグループのように、オフロード競技での需要に応えて2ストロークの開発を続けるメーカーもあった。
2ストロークガソリン機関では、その構造上クランクケース内に混合気を導入し一時圧縮を行う必要があるため、同じくクランクケース内にあるコンロッド大小端部やクランクシャフトの主ベアリングなどを、潤滑油をクランクケース内に保持したままで飛沫潤滑/給脂することができない(ガソリンで希釈されてしまう)。このため、
ガソリンに一定比率(1:25 - 1:50ほど)で2ストローク用の潤滑油(2ストロークオイル)を混合し、潤滑させた後に燃焼させる。
あらかじめ容器でガソリンと潤滑油を混合して用いる方式を混合給油、潤滑油を燃料とは別のタンクに貯蔵し、オイルポンプを通じてガソリンと混合させる方式を分離給油(イタリア語版)という。
古くは全ての2ストロークエンジンが混合給油であったが、回転数や負荷の変化に細かく対応できないため、かじりや焼きつき、未燃焼ガソリンなどの燃料が電極に付きリークしてしまう点火プラグかぶり等が避けられず、ダイハツの「オイルマチック」、スズキの「CCIS」、ヤマハの「オートルーブ」など、回転数、アクセル開度、負荷の程度により混合比が自動可変し、クランクまわりのベアリングにも、オイルを圧送する方式が主流となった。現在では構造が簡単なチェーンソーなどの汎用エンジン以外、オートバイ、自動車、船外機などは分離給油となっている。 ただし、分離給油はオイルポンプの吐出量がオイルの粘度などの影響を受けやすいため、厳密には2ストロークオイルの銘柄を変更した場合には、オイルポンプの吐出量を再調整する必要がある。オイルの性質と車体のオイルポンプの吐出量がミスマッチの場合、排気口から未燃焼オイルが飛び散って車体や衣服を汚したり、最悪の場合は排気ポートやマフラーに未燃焼オイルやカーボンが溜まって排気を詰まらせてしまう事で、大幅なパワーダウンや始動不能などのトラブルを引き起こす。
2010年代においても発展途上国では2ストロークのスクーターなどが残り、局所的な大気汚染の大きな原因の1つになっていると指摘され淘汰が進んだ。しかし発展途上国以上に環境規制が厳しい欧州市場では、KTMやアプリリアのような有名メーカーから、ベータやファンティック、TM Racing、シェルコなどの小規模なオフロード車メーカーからも、2ストロークエンジンを搭載した新車が発売され続けている。
アプリリアは1999年からスクーターにFI(燃料噴射装置)と直噴を採用していたが、2012年には電子制御式直噴システムに進化させて搭載した。2018年にKTMはEuro4規制対応のため、同社として、そしてオフロードバイクとして初となる2ストロークエンジン用FI「TPI」(非直噴)を開発。3kg程度の重量増加に抑えて発売した。その後カスタム界でも2ストロークをFI化する例も見られ始めている。2024年式でTPIは電子制御を進歩させた「TBI」に生まれ変わり、Euro5規制をクリアした。
2024年式のKTM・250EXC(2ストローク)/250EXC F(4ストローク)を例にして比較すると、2ストロークは4ストロークよりエンジン単体で3kg軽い。ただし燃料タンクは2ストロークの方が0.5L多く、シャシー全体での軽さは1.3kg程度となる。馬力/トルクは2ストロークが47馬力/40.8Nm、4ストロークが42馬力/非公表となっている。
2018年時点のKTMの全世界販売の半分以上は2ストロークエンジン車で、南アフリカなど国によっては2/3が2ストロークエンジン車であったという。