Dwusuwowy obieg pracy silnika można zastosować również w silnikach z zapłonem samoczynnym. Są to zazwyczaj silniki o znacznych mocach, w których nie stosuje się wstępnego sprężania w komorze korbowej. Do cylindra kieruje się powietrze wstępnie sprężone przez oddzielną pompę ładującą. Okna dolotowe są odsłaniane przez górną krawędź tłoka, jak w omówionych wyżej silnikach z zapłonem iskrowym. Natomiast wylot spalin zazwyczaj jest sterowany za pomocą zaworowego mechanizmu rozrządu z zaworami wylotowymi umieszczonymi w głowicy. Zapłon w takich silnikach odbywa się tak samo jak w cztero-suwowych silnikach z zapłonem samoczynnym, to jest przez wtryśnięcie dawki paliwa do powietrza silnie sprężonego (a więc silnie rozgrzanego) w komorze spalania. Zasadę działania dwusuwowego silnika z zapłonem samoczynnym przedstawia rys. 2.14.