二沖程發動機的概念產生於19世紀中期。1900年8月20日,法國人科爾梅裏率先發明了世界上第壹輛二沖程摩托車,並在巴黎申請了發明專利。1901年,另壹家法國發動機制造商萊昂?Cordoniere註冊了他的伊克西翁發動機並申請了專利證書。這種發動機的問世標誌著二沖程摩托車生產的開始。與此同時,英國人阿爾弗雷德?答?斯科特正致力於開發世界上第壹臺雙缸二沖程發動機。20世紀30年代,德國DKW公司的研究工作取得了很大進展,施努勒在1932獲得了尾氣凈化技術專利,標誌著二沖程摩托車真正到了成熟階段。
與四沖程發動機相比,二沖程發動機具有以下優點:不需要復雜的氣門機構,因此發動機體積小,結構簡單,重量輕,便於制造和維修;曲柄旋轉360°完成壹個工作循環,而四沖程發動機的曲柄旋轉720°完成壹個工作循環。所以理論上,在曲軸轉速和排氣量相同的情況下,二沖程發動機的功率是四沖程發動機的兩倍。扣除掃氣等因素造成的功率損失,實際輸出功率仍比四沖程發動機高50%~70%。所以在摩托車最高級別的大獎賽GP500中,二沖程賽車最受歡迎,比如本田NSR500和雅馬哈YZR500。
但是二沖程發動機的不足也很明顯;因為二沖程發動機的潤滑油參與燃燒,潤滑效果不如四沖程發動機,所以工作環境惡劣,零件磨損大。壹般來說,二沖程發動機的使用壽命只有四沖程發動機的1/3~1/2。此外,由於二沖程發動機在低速時排氣和掃氣不充分,參與燃燒的潤滑油難以充分燃燒,廢氣中的碳氫化合物含量急劇增加,遠高於四沖程摩托車。這在當前環保至上的環境下,是壹個致命的缺陷。為此,2002年,國際汽車聯合會修改了GP大獎賽的規則,用MotoGP取代了GP500。曾經不可壹世的二沖程賽車退出了這項最高級別的比賽,取而代之的是全合壹的四沖程戰車,如雅馬哈YZR-M1和鈴木GSR-V,二沖程摩托車在市場上的走勢也是微乎其微。目前只有少數廠家繼續生產小排量二沖程摩托車,如西班牙德比公司生產的“紅彈”GPR125Racing。