По мере того как бензин горит, он расширяется. Когда двигатель работает плавно и эффективно, пространство над поршнем будет расширяться примерно с той же скоростью, что и горящий бензин внутри. Если это произойдет, сила на поршне будет относительно постоянной на протяжении всего хода.
Если двигатель вращается медленнее, большая часть топлива сгорит до того, как поршень успеет сойти очень далеко. Это приведет к тому, что сила на поршне будет намного больше в верхней части хода, чем ближе к нижней части; однако, если количество топливовоздушной смеси в цилиндре невелико, например, когда двигатель работает на холостом ходу, это не представляет особой проблемы, поскольку пиковое усилие все равно будет меньше, чем при работе двигателя с полностью открытой дроссельной заслонкой на скорости. ,
Однако могут произойти две связанные плохие вещи, если двигатель работает на низкой скорости, не возвращаясь назад. Прежде всего, топливо будет гореть быстрее при более высоких давлениях; если двигатель работает на высокой скорости, давление будет ограничено, потому что поршень будет двигаться вниз при горении топлива. Однако, если поршень не будет двигаться достаточно быстро, тогда давление не только увеличится выше запланированных уровней, но и увеличенное давление вызовет более быстрое сгорание топлива, что ускорит дальнейшее повышение давления. Это качественный эффект; либо расширение будет достаточно быстрым, чтобы ограничить скорость сгорания, либо не будет.
Второе, что может случиться, - это то, что чрезмерная часть силы, создаваемой поршнем, может быть передана для толкания подшипников двигателя, а не для поворота автомобиля. Если кривошип повернут на 90 градусов, вся его сила преобразуется в крутящий момент; при 0 или 180 градусах ни один из них не будет преобразован в крутящий момент. При промежуточных углах переменные величины будут преобразованы в крутящий момент. В идеале большая часть сгорания должна происходить, когда кривошип значительно превышает отметку нулевого градуса. Однако, если топливо воспламеняется слишком быстро, это может быть не так. Стук, таким образом, вызывает двойной удар чрезмерной силы от поршня, возникающий в то время, когда кривошип не может использовать его очень эффективно. В самом деле, потому что некоторые двигатели поджигают топливо непосредственно перед тем, как коленчатый вал достигнет верхней мертвой точки, эта пиковая сила может в крайних случаях применять крутящий момент в обратном направлении Маловероятно, что это могло бы фактически заставить двигатель вращаться назад, но применение крутящего момента в неправильном направлении могло бы вызвать нагрузку на многие компоненты в двигателе, не выполняя при этом полезную работу.