Хотя конструкторам автомобильных двигателей еще в 1900 г. было известно, что увеличение степени сжатия влечет за собой повышение мощности двигателя и сокращение расхода топлива (при прочих неизменных параметрах) величина степени сжатия автомобильных двигателей с момента их возникновения до первой мировой войны оставалась практически неизменной и не превосходила значения 4.

Главной причиной стабильности степени сжатия была малая стойкость топлива против детонации. И несмотря на то, что процесс детонации, т. е. горения со скоростью взрыва, был известен в науке (пероксидная теория окисления углеводородов создана академиком А. Н. Бахом в 1897 г.), никто не знал сущности явления, происходящего в цилиндрах автомобильных двигателей при чрезмерно высоких для того времени степенях сжатия. Только специальные исследования, - проведенные Рикардо во время первой мировой войны и 'исследования, проведенные позднее, показали, что именно является причиной, препятствующей повышению степени сжатия, и как можно, пользуясь прежде всего более стойкими против детонации топливами и путем конструктивных усовершенствований двигателя, поднять величину степени сжатия двигателя, не нарушая его травильной работы. На основании опытов Рикардо была составлена таблица, в которой даны схемы форм камер сгорания и (расположения свечей зажигания и, что самое ценное, пределы степени сжатия для двигателей с соответственными камерами сгорания. Исследования Рикардо были закончены к началу 20-х годов и опубликованы в 1923 г. во втором томе его труда «Тпе Internal Combustion Engine».

Эта камера сгорания — «головка Рикардо», почти не уступавшая по допустимой степени сжатия «шатровой» и «полусферической», так как не требовала применения верхних клапанов, сильно усложнявших конструкцию двигателя, продержалась долгие годы. Позднейшие исследования Дженуэй, Уатмоу и ряда других конструкторов внесли изменения в конструкцию камеры Рикардо. Появились новые модификации камер сгорания, позволившие предельно повышать степень сжатия и устранять в то же время «жесткость» работы двигателей.

Высокая температура застывания бензола, его меньшая теплотворность, более высокая цена, несмотря на высокие антидетонационные качества, не дали преимуществ бензолу даже в Германии, где усиленно стремились культивировать бензольные смеси в качестве автомобильного топлива рядом законодательных мер. Французское законодательство создавало стимулы к замене бензина спиртом, что также не дало ощутимых результатов. Большой недостаток этилового спирта — высокая теплота испарения и плохая динамическая испаряемость — совершенно исключают пуск двигателя на спирте. Метиловый спирт нежелателен для двигателей, так как дает при сгорании продукты, вызывающие коррозию деталей, а его теплота испарения также высока.

Процесс повышения антидетонационных свойств бензина шел очень медленно. Прошло более 40 лет с момента предъявления требований на антидетонационные топлива к нефтяной промышленности, но она и до сих пор не успевает поставлять бензин, выдерживающий такие степени сжатия, какие могли бы задать конструкторы двигателей. Большую роль в повышении степени сжатия двигателей сыграли антидетонаторы. Сначала для повышения детонационной стойкости бензина к нему прибавляли ароматики—бензол и толуол, но эффект от их добавки был незначителен и не удовлетворял автомобилистов. Тогда начали ппробовать другие вещества, способные сильно повышать 'аятидетонационные свойства бензина, при небольших количествах антидетонатора. Испытания анилина, теилидина, дифениламина и других антидетонаторов дали положительные результаты: эффект во много раз превзошел результаты работы с бензолом. Еще эффективнее оказалось применение карбонилов железа, никеля и этиловых соединений свинца. Рассмотрим характер изменения величины степени сжатия по годам. Прежде всего следует сказать, что в начале развития автомобилестроения, несмотря на то, что (конструкторы двигателей знали преимущества высоких степеней сжатия, им приходилось назначать почти как стандартную величину степень сжатия, равную 4. Главной причиной подобного ограничения было октановое число топлива, не превышавшее 40. Основным требованием к топливу в то -время была его легкая испаряемость, необходимая для пуска двигателя, поскольку при малом совершенстве карбюраторов пуск был всегда затруднительным даже при прекрасных показателях испаряемости бензина.