2ストローク機関
中には、YPVSのようにシリンダーの排気ポートを電動で可変させたり、V-TACSのようにサブチャンバーを開閉させる事によりパワーバンドを広げる工夫もある。YEISのように吸気側にチャンバーを設ける工夫もある。1970年代中頃の2輪ロードレース世界選手権WGPでは、500 ccクラスにおいて日本メーカー参戦とともに4気筒500 ccエンジンが台頭していくが、その当初からクランク回転180度ごとに2気筒ずつ点火する180度等間隔同爆がヤマハとスズキによって採用、ホンダは120度(3気筒)/90度(4気筒)ごとに1気筒ずつの等間隔爆発が採用されていた。その後1992年にデビューした92年型ホンダ・NSR500ではクランク回転の292度と68度地点で点火される不等間隔同爆エンジンが採用された。これは最高出力を求めていった結果、1万回転近くから1万2千回転前後で突然最大トルクが発生する、パワーバンド(最大トルク発生回転域)が狭い、扱いがシビア(いわゆるピーキー)であった今までのレース用の大出力2ストロークエンジンから、ピークパワーやレスポンスを犠牲にしても、爆発を不等間隔にしてタイヤの空走区間を増やすことによって、特にホンダが悩まされていたトラクション性能を劇的に向上させた。結果大幅なラップタイムの短縮に加え、当時多発していた転倒も扱いやすい特性で減少し高い安定度も実現した。その圧倒的な差から、ライバルの各メーカーでも270度-90度や300度-60度などの不等間隔同爆エンジンが採用されるきっかけとなった経緯がある。
高度なメカニズムの「クルップ・ユンカース」の上下対向ピストン式直列6気筒・12ピストンをさらに3つ組み合わせ、三角シリンダーの18気筒・36ピストンとした「奇想天外エンジン」。デルティックとは、三角形を表すデルタからの造語。
向かい合った2つのピストンの位相差で掃気を行う点はユンカース ユモと同様である。3本のクランクシャフトのうち、左図では最下部となっている1軸のみ、他の2軸と逆回転となる。すべてのクランクシャフトはギアトレーンで連結され、タイミングのずれを防いでおり、同じロウ(行、隣り合うバンクでの同じ順位のシリンダー)の3つのバンクの爆発にも時間差を設けてある。
もともとはイギリス海軍の高速魚雷艇(MTB)と航空機用のエンジンとして1944年から開発が始まり、1950年の完成と同時に予定どおり高速魚雷艇に搭載され、21世紀まで現役であったほか、英国国有鉄道 (British Rail) のクラス23ディーゼル機関車「ベビー・デルティック」とクラス55ディーゼル機関車「デルティック」にも採用されたが、こちらはコンロッドに軽め穴を開けたことによる強度不足による破損や、狭い車体に無理矢理エンジンや補機、冷却装置を詰め込んだ事が原因のオーバーヒートなど、トラブルが多発した。
2ストロークのガソリンエンジンは、1878年に、スコットランド出身のデュガルド・クラーク (en:Dugald Clark 1854-1932) が最初に製造し、1881年に英国特許を取得した。
既にこの時代には、圧縮行程を含む4ストロークのオットーサイクル・エンジンが実用化されており、燃料ガスの圧縮によって熱効率が高まることが認識されていた。
クラークのエンジンは、エンジン本体外部に独立したシリンダー式の圧縮装置・掃気装置を装備して4ストローク・エンジンの圧縮行程に代えたものであり、4ストロークエンジンに比肩する性能を出すことができたが、4ストロークエンジン同様に専用のバルブを設ける必要があるなど、構造がやや複雑で、掃気機構のフリクションロスもあった。
クラークによる、エンジン本体の外部に圧縮・掃気装置を設ける手法は、事実上世界初の過給機付きエンジンともいえるものであり、のちにより構造簡略な回転式のスーパーチャージャーに置き換えられ、2ストローク、4ストロークの別なく利用されることになった。特に2ストローク・ディーゼルエンジンのメカニズムは、燃料供給とその点火(ディーゼルエンジンでは着火)手段を除けば原理的にはクラークの手法を踏襲していると言ってよい。ただし、クラーク本人は「シリンダー式掃気装置は加圧ポンプではなく、単にシリンダー内の掃気を補助してスムーズに排気管へ燃焼ガスを排出させる為の装置に過ぎない」という主旨を述べていたとされる 。
最初の実用的な内燃2ストローク・エンジン(同時に、最初の実用内燃エンジン)となったのは、1858年に開発されたガス燃料機関のルノアール・エンジンである。考案者はベルギー出身でフランスで活動した技術者ジャン=ジョゼフ・エティエンヌ・ルノアール (Jean Joseph Étienne Lenoir) で、石炭ベースのガス灯用ガス ("Illuminating gas") を燃料とし、電気点火装置 (double-acting electric spark-ignition) による火花点火方式を用いた。この発明は、1860年にフランスで特許を取得している。
小工場での定置動力等には蒸気機関より軽便・簡易で、当時普及が進んでいた都市のガス供給網を利用できるメリットもあって、ある程度普及したが、後世の2ストローク・エンジンのような一次圧縮がなされないため、熱効率は著しく低かった。ルノアールは「機関内の圧力が高い構造は危険ではないか」と危惧していたからである。
ただし、航空用としては出力に対する重量過大と回転制御面で不利であり、軽量高出力な同時代の航空ガソリンエンジンにとって代わる存在とはならなかった。採用された事例も、輸送機や大型爆撃機、高高度偵察機などの、機動性への要求が高くない機種がほとんどであった。またサイドロッド+1本クランクシャフトの自動車用対向ピストンエンジンは、大型自動車用としても競合する4ストロークディーゼルエンジンの高性能化に追従できず、1950年代までには市場から敗退している。高速船舶用や鉄道用に用いられた事例もあるが、それらも複雑さによるトラブルの多さがネックとなり、一般化しなかった。この系統の対向ピストンディーゼル機関は、構造全体の複雑化に加え、熱対策面でも課題を抱え、発展を阻害された。
日本デイゼル・ND型
日本では1936年(昭和11年)に「日本デイゼル」がユンカース / クルップの特許を取得して、サイドロッド駆動の上下対向式エンジンの生産を開始、会社名を採ってND型と名付けられた。これが日本初の自動車用2ストロークディーゼルエンジンとなる。
日本デイゼルはその後「鐘淵デイゼル」へ社名を変え、製品名もKD型へと改称された。KD型は、単気筒から直列4気筒までのモジュラー設計で、気筒数を表す数字を付けられたKD1型 (1,362 cc) からKD4型 (5,448 cc) と、KD4のボアアップ版のKD5型(4気筒 7,540 cc)をラインナップしていた。
専用の円盤弁を用いて吸気弁とする方式である。吸入方向はクランク軸同軸(アキシャル)方向である。
行程は以下の通りである。
上昇行程 : ピストンが上昇する間に排気と吸気の圧縮を行う。
下降行程 : 燃料の燃焼(爆発)によりピストンが下降し、その後半で排気を行う。
ここまでの行程で動力伝達軸であるクランクシャフトは1回転する。
掃気は2ストローク機関特有の動作で、圧力のかかった新気(混合気または空気)をシリンダー内へ導入し、その勢いとピストンの圧縮力で同時に燃焼ガスを排出するものであり、掃気ポートがピストンの下降によって開かれ、上昇によって閉じられるまで続く。掃気に圧力を与えることを一次圧縮と呼び、ピストンの下降に伴うクランクケースの容積変化による方法と、外部に装備した圧縮機または過給器による方法とがある。
このように、4ストローク機関での4行程を2つずつ同時に行うことで、ピストン上死点で毎回燃焼(点火/着火)が起こることが特徴である。
コンロッド大端部へ混合燃料が直接接触するため、潤滑油混合比を薄くすることが可能である (50:1)
開閉タイミングを任意に設定することが可能で、慣性による過充填が一番期待できる。