이름에서 알 수 있듯이 2행정 엔진은 단 두 번의 피스톤 움직임으로 전원 사이클을 완료합니다. 4행정 엔진에 비해 2행정 설계는 등가 배기량에서 더 높은 출력을 제공하므로 경량 구조와 고성능을 요구하는 응용 분야에 이상적입니다. 그러나 연소 효율이 낮고 배기가스 배출이 높아 현대 자동차에 널리 채택되는 데 한계가 있습니다.

2행정 엔진의 기원은 19세기 후반으로 거슬러 올라갑니다. 스코틀랜드 엔지니어 Dugald Clerk는 1879년에 최초의 기능성 2행정 엔진을 설계했습니다. 독일 엔지니어 Karl Benz는 나중에 이 개념을 개선하여 초기 자동차 프로토타입에 구현했습니다. 그러나 20세기 초가 되어서야 2행정 엔진이 오토바이 응용 분야에서 인기를 얻었습니다. 단순한 구조와 낮은 제조 비용으로 인해 가볍고 경제적인 모터사이클의 동력원으로 선호되었습니다.

2행정 엔진은 4행정 설계와 근본적으로 다르게 작동합니다. 4행정 엔진은 흡기, 압축, 연소 및 배기 사이클을 완료하기 위해 4개의 피스톤 움직임이 필요한 반면, 2행정 엔진은 단 2행정으로 4가지 프로세스를 모두 수행합니다.

1. 첫 번째 스트로크(상향 피스톤 이동):
   • 섭취:상승하는 피스톤은 크랭크케이스에 진공을 생성하여 흡기 포트를 열어 신선한 공기-연료 혼합물을 흡입합니다. 일부 설계에는 흡기 효율을 향상시키기 위해 리드 밸브 또는 로터리 밸브가 통합되어 있습니다.
   • 압축:계속해서 위쪽으로 움직이면 연소실의 혼합물이 압축됩니다.
2. 두 번째 스트로크(하향 피스톤 이동):
   • 연소:상사점 근처에서 점화 플러그가 압축된 혼합물을 점화시켜 피스톤을 아래쪽으로 밀어냅니다.
   • 배기가스:하강하는 피스톤은 먼저 배기 포트를 열어 고압 연소 가스가 빠져나가도록 합니다.
   • 청소:더 아래쪽으로 이동하면 이송 포트가 열리고, 새로운 혼합물이 크랭크케이스에서 실린더로 강제 유입되어 남은 배기 가스가 제거됩니다. 효과적인 소기 설계는 엔진 성능에 매우 중요합니다.

2행정 엔진의 비교적 단순한 아키텍처는 몇 가지 필수 구성 요소로 구성됩니다.

• 실린더:흡기, 배기 및 이송 포트를 갖춘 피스톤 운동이 발생하는 코어 하우징입니다.
• 피스톤:연소 에너지를 기계적 운동으로 변환하는 왕복 부품입니다.
• 실린더 헤드:연소실을 형성하고 점화 플러그를 수용합니다.
• 크랭크 샤프트:선형 피스톤 운동을 회전력으로 변환합니다.
• 연접봉:피스톤을 크랭크샤프트에 연결합니다.
• 케이스:윤활 저장소 역할을 하며 사전 압축 기능을 수행합니다.
• 점화 플러그:압축된 혼합물을 점화시킵니다.
• 연료 전달 시스템:공기-연료 혼합을 위한 기화기 또는 연료 분사.
• 배기 시스템:가스 배출 및 소음 감소를 관리합니다.

오일통이 있는 4행정 엔진과 달리 2행정 설계는 대체 윤활 접근 방식을 사용합니다.

• 미리 혼합된 윤활:오일을 연료와 직접 혼합하여 간단하지만 효율성은 떨어집니다.
• 별도의 윤활:향상된 윤활을 위한 전용 오일 주입 시스템.

장점:

• 더 높은 중량 대비 출력 비율
• 더 간단한 기계 구조
• 뛰어난 가속 특성

단점:

• 연료 효율성이 좋지 않음
• 더 높은 배출량
• 윤활 불량
• 작동 수명 단축

엔지니어들은 2행정 제한을 해결하기 위해 몇 가지 혁신을 개발했습니다.

• 파워 밸브:RPM 범위 전반에 걸쳐 최적화된 성능을 위한 가변 배기 포트 타이밍.
• 리드 밸브:흡입 제어 및 효율성이 향상되었습니다.
• 직접 연료 분사: 보다 깨끗한 연소를 위한 정확한 연료 공급.
• 계층화된 청소:배기 가스에 의한 신규 충전 오염 감소.

어려움에도 불구하고 2행정 엔진은 특수 응용 분야에서 지속됩니다.

• 소형 변위 오토바이 및 스쿠터
• 해양 선외 모터
• 조경 장비
• 경쟁 차량

연료 분사, 청소 기술 및 대체 연료의 발전으로 출력 밀도와 단순성이 여전히 유리한 틈새 응용 분야에서 2행정 엔진을 유지할 수 있습니다.

2행정 엔진은 추진 기술 역사에서 중요한 장을 나타냅니다. 환경에 대한 우려로 인해 역할이 줄어들었지만 지속적인 혁신을 통해 고유한 장점이 한계보다 더 큰 전문 분야에서 관련성을 유지할 수 있습니다.