Protitlak
Kapalina proudí potrubím v důsledku rozdílu tlaků mezi dvěma konci potrubí. Kapalina bude proudit od konce s vysokým tlakem ke konci s nízkým tlakem. Uvažujme dvě soustavy podle následujícího obrázku. Proudění je v každém případě způsobeno tlakovým rozdílem mezi P1 a P2. Potrubí 2 má nějaké překážky (zbytky sváru, reduktor, změny plochy, ostré ohyby atd.), které vytvoří tlakový spád, jehož výsledkem je menší výtok a snížená rychlost proudění.
Ztráta tlaku nebo tlakový spád byly původně považovány za důsledek tlaku, který působí v opačném směru kvůli překážkám, čímž se ruší nebo snižuje působící tlak. Odtud pochází termín protitlak.
Běžným příkladem protitlaku je protitlak způsobený výfukovým systémem (sestávajícím z výfukového potrubí, katalyzátoru, tlumiče výfuku a spojovacího potrubí) automobilového čtyřdobého motoru, který má negativní vliv na účinnost motoru, což vede ke snížení výkonu, který musí být kompenzován zvýšením spotřeby paliva.
U pístového dvoutaktního motoru je však situace složitější, protože je třeba zabránit tomu, aby nespálená směs paliva a vzduchu procházela přímo válci do výfuku. Během výfukové fáze cyklu je protitlak ještě nežádoucí než u čtyřdobého motoru, protože je k dispozici méně času pro výfuk a chybí čerpací činnost pístu, která by vytlačila výfukové plyny z válce. Protože však výfukové hrdlo musí zůstat po ukončení odvádění výfukových plynů po určitou dobu otevřené, může nespálená směs následovat výfukové plyny ven z válce, čímž dochází k plýtvání palivem a ke zvýšení znečištění. Tomu lze zabránit pouze tehdy, je-li tlak na výfukovém hrdle větší než tlak ve válci.
Tyto protichůdné požadavky se řeší konstrukcí výfukového potrubí s rozbíhavými a sbíhavými kuželovými úseky, které vytvářejí odrazy tlakových vln, jež se vracejí zpět do potrubí a jsou prezentovány na výfukovém hrdle. Výfukový otvor se otevírá, dokud je ve válci ještě značný tlak, který pohání počáteční odtok výfukových plynů. Když se tlaková vlna z pulzu výfukových plynů šíří potrubím, narazí na rozbíhající se kuželovou sekci; to způsobí, že se podtlaková vlna odrazí zpět do potrubí, které ke konci fáze výfuku, kdy tlak ve válci klesne na nízkou úroveň, dorazí k výfukovému otvoru a pomůže vyčerpat zbývající výfukové plyny z válce. Dále podél výfukového potrubí narazí tlaková vlna výfukových plynů na sbíhající se kuželovou část, od které se odrazí kladná tlaková vlna zpět do potrubí. Tato vlna je načasována tak, aby dorazila k výfukovému hrdlu po ukončení odvádění spalin, čímž „ucpe“ výfukové hrdlo, aby se zabránilo úniku čerstvé náplně, a může také zatlačit zpět do válce již uniklou náplň.
Protože časování tohoto procesu je určeno především geometrií výfukového systému, kterou je velmi obtížné učinit variabilní, správného časování, a tedy optimální účinnosti motoru lze obvykle dosáhnout pouze v malé části rozsahu provozních otáček motoru.
Mimořádně podrobný popis těchto jevů viz Design and Simulation of Two-Stroke Engines (1996), autor Prof. Gordon Blair z Queen’s University Belfast, vyd. SAE International, ISBN 978-1-56091-685-7.