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二冲程发动机曲柄旋转360°完成一个工作循环，即曲柄旋转一圈发动机燃烧做功一次，它是靠气缸壁上的扫气口、排气口完成进、排气过程的。四冲程发动机曲柄旋转720°完成一个工作循环，即曲柄旋转两圈发动机燃烧做功一次，它是靠配气凸轮来控制进、排气门完成进、排气过程的。
由于二冲程发动机曲柄旋转一圈做一次功，四冲程发动机的曲柄旋转两圈做一次功，所以二冲程发动机的扭矩较四冲程发动机均匀；同时在相同曲轴转速和相同工作容积的情况下，二冲程发动机输出的功率比四冲程发动机高一倍，但因二冲程发动机有扫气损失，并且换气时减少了有效工作行程，所以它的实际输出功率仅比四冲程发动机高50%～70%。
2. 润滑方式不同。
二冲程发动机有两种润滑方式，一种是混合润滑，即将润滑油混合在汽油中；另一种润滑方式是分离润滑，即利用机油泵，将润滑油打入曲轴轴颈等处，然后与新鲜混合气混合后一同进入燃烧室内烧掉。这样燃烧后形成的积炭和焦状沉积物会粘死活塞环，造成漏气，堵塞扫、排气口，造成功率损失，加速曲柄连杆滚针轴承的磨损。
四冲程发动机的润滑方式也有两种：一种是飞溅润滑，即利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾润滑摩
擦表面；另一种润滑方式是压力润滑，依靠机油泵，将润滑油输出到配气凸轮、气门摇臂等处，然后收集回来经过过滤后循环使用，同时还能带走摩擦部件的摩擦物(如铜屑、铝屑等)。润滑油不仅润滑了运动部件，而且还对气缸头起冷却作用，更改善了润滑条件。
相比较而言，二冲程发动机的运动部件润滑效果较差，零部件工作环境较恶劣。所以二冲程发动机比四冲程发动机寿命短，一般只有四冲程发动机寿命的1/3～1/2。
3. 耗油量不同
二冲程发动机进气、排气过程只占曲轴转角的130°～150°，新鲜混合气先进入曲轴箱，当活塞下行时，新鲜混合气由扫气口进入气缸燃烧室，同时将残余废气挤出排气口。为了使废气排出更干净，必然会有一些新鲜混合气随废气流出排气口，造成新鲜混合气的浪费，使油耗上升。
而四冲程发动机进气、排气共占曲柄转角的360°，排气时活塞上行至上止点，将废气强行排出，进气时活塞下行至下止点，进入的新鲜混合气几乎全部参加燃烧，基本上没有被浪费的新鲜混合气，因此油耗较低
4. 排放不同
二冲程发动机在低速运转时，油门开度小，排气不充分，扫气不完全，燃烧室内新鲜混合气浓度低，会使新鲜混合气燃烧不完全，使废气中CH化合物的含量剧增；同时扫气时有一部分新鲜混合气随废气一同排出，混合气中的润滑机油燃烧不充分，也使排气中的CH化合物增多。
而四冲程发动机混合气中不含润滑油，有单独的进排气过程，新鲜气体全部进入燃烧室参加燃烧，几乎没有新鲜气体随废气排出。
5. 结构不同
二冲程摩托车的热力部分主要由气缸盖、气缸、活塞、活塞环等零件组成，四冲程摩托车的热力部分主要由气缸头、气缸头盖、气缸、活塞、活塞环以及配气机构组成。配气机构包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧、配气凸轮、配气链条、配气链轮、链条张紧器、摇臂等零部件组成。
相比较而言，二冲程摩托车比四冲程摩托车体积小、结构简单、重量轻，制造维修方便。
6. 活塞不同
二冲程发动机的活塞环只有气环，没有油环。而四冲程发动机的活塞环既有气环，也有油环。
二冲程发动机的活塞裙部相对于四冲程发动机的活塞裙部要长些。
