В міру поширення фронту полум'я від іскри незгоріла суміш буде нагріватися і
стискуватися внаслідок росту тиску при згорянні. У цій частині свіжої суміші можуть створитися
умови для ініціювання хімічних реакцій, тобто виникнення фронту самозапалювання.
Самозапалювання цієї частини заряду називається детонацією (5.13). Хімічно підготовлена
остання частина заряду самозаймається з величезною швидкістю, у результаті чого утвориться
ударна хвиля.
Детонаційне згоряння в циліндрі двигуна являє собою згоряння останніх частин заряду в
результаті його об'ємного самозапалювання. Воно супроводжується виникненням ударних
хвиль, швидкість яких може в десятки разів перевищувати швидкість поширення фронту
турбулентного полум'я й досягати 1500ч2500 м/с (при нормальному згорянні Uпол = 15ч20 м/с).
У процесі згоряння частина робочої суміші, до якої фронт полум'я доходить в останню
чергу, у результаті збільшення тиску від згоряння нагрівається до температури, що перевищує
температуру самозапалювання. У ній можуть виникати вогнища запалення. При достатньому
часі в камері згоряння можливі поява й поширення ударних хвиль, які також сприяють
самозапалюванню робочої суміші.
У результаті взаємодії ударної хвилі зі стінками простору усередині циліндру і відбиття її
від цих стінок з частотою 5000ч7000 Гц виникає дзвінкий металевий стукіт такої ж частоти.
Віддача тепла при зіткненні ударної хвилі зі стінками стає надмірною, що приводить до
вигоряння металу. При детонації ростуть теплові й механічні навантаження на деталі КШМ, а в
результаті тривалої детонації оплавляються крайки поршнів (рис. 5.15), обгоряють прокладки
головок циліндрів й електроди свічі, руйнуються підшипники колінчастого вала.