Работа двигателя при самовоспламенении представляет собой неритмичную, с перебоями, работу после выключения зажигания и закрытия дроссельной заслонки. Это явление наблюдается во многих испытываемых на токсичность двигателях при интенсивном подогреве подводимого воздуха и большой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. Работа двигателя от самовоспламенения (термин, часто употребляемый в Европе) исследовалась на примере одноцилиндрового двигателя, при этом было показано, что процесс сгорания происходит примерно лишь в одном из пяти циклов и что давление нарастает очень быстро, по-видимому, до ВМТ. Это объясняет значительную неритмичность работы двигателя и наблюдаемое иногда вращение коленчатого вала в противоположном направлении, в двигателях старых конструкций это могло приводить к разрушению коленчатых валов.

С целью разграничения явлений работы двигателя от самовоспламенения и преждевременного калильного зажигания были проведены испытания топливных смесей, которые показали отсутствие корреляции результатов оценки склонности топлив к самовоспламенению при выключенном зажигании и к калильному зажиганию, но обнаружили достаточно хорошую корреляцию с величиной октанового числа, определенного моторным методом.

Корреляция с процессом самовоспламенения от сжатия удивительна, хотя задержка воспламенения при выключенном зажигании значительно больше. В смеси практически отсутствуют остаточные отработавшие газы, но она насыщена продуктами предпламенных реакций и температура в связи с длительной задержкой воспламенения достаточно высока. В пробах отработавших газов, образующихся в результате самовоспламенения при выключенном зажигании, обнаружены альдегиды и перекиси, концентрация которых велика. В статье Бенсона, содержащей основную информацию по этому вопросу, отмечается, что количество NO в 5 раз превышало то, которое обычно выделяется на режиме холостого хода, возможно, это результат влияния высоких температур, обусловленных ранним воспламенением. Он выявил корреляцию склонности к самовоспламенению при выключенном зажигании с октановым числом, определяемым исследовательским, а не моторным методом, и не обнаружил корреляции с чувствительностью топлива. Он также показал, что высокая частота вращения коленчатого вала двигателя на режиме холостого хода, обеднение смеси и задержка зажигания благоприятствуют самовоспламенению при выключенном зажигании. Позже эта проблема в связи с исследованием влияния октанового числа и углеводородов в топливе изучалась Ингамеллзом.

Предотвратить это нежелательное явление можно несколькими способами.

1. Глушить двигатель с помощью включения сцепления высшей передачи и стояночного тормоза.

2. С помощью педали газа обогащать смесь.

3. Применять дроссельную заслонку с ручным управлением. Ни один из этих способов не может быть рекомендован для практического применения по соображениям безопасности из-за возможности полного или частичного повреждения трансмиссии при последующем пуске. Наилучшей предохранительной мерой является уменьшение частоты вращения коленчатого вала двигателя на режиме холостого хода при выключении зажигания путем закрытия дроссельной заслонки с помощью соленоида или прекращения подачи воздуха на режиме холостого хода.

Проблема самовоспламенения при выключенном зажигании сходна с проблемой самовоспламенения при пуске прогретого Двигателя на начальном этапе процесса сжатия, в результате которого двигатель может заглохнуть и повредить стартер.

Известны некоторые факты, указывающие на то, что раскаленные места могут быть причиной воспламенения смеси при выключенном зажигании в двигателях с малой степенью сжатия, но, с другой стороны, показано, что удаление нагара из Камеры сгорания не исключает самовоспламенения при выключенном зажигании.

Как будет решаться проблема самовоспламенения при выключенном зажигании, предсказать очень трудно, поскольку с целью улучшения топливной экономичности двигателей степени сжатия увеличиваются, применяются все более бедные смеси, и, кроме того, неизвестно, как будут изменяться допустимые уровни токсичности.