Combustione normale

Nel motore a ciclo OTTO, la combustione s' innesca a causa della scintilla generata dalla candela. Questa scintilla accende un piccolo volumetto di aria e benzina che si trova intorno agli elettrodi, e pian piano si genera un fronte di fiamma che si espande radialmente (descrivendo circa una sfera) e che in pochi secondi spazza tutta la camera di combustione. In pratica il fronte di fiamma, in cui avvengono le reazioni chimiche divide la parte combusta da quella ancora fresca. Il fronte di fiamma si sposta perchè il calore generato scalda le molecole vicine e ne avvia in esse la combustione. In più il calore generato fa espandere il gas raggiunto dal fronte e questo fa comprimere il rimanente gas incombusto, così che man mano che il fronte si propaga trova una massa di aria e benzina sempre più densa e quindi tende a rallentare fino ad estinguersi quando raggiunge le pareti solide.

Questa appena descritta è la combustione normale, che ha la positiva caratteristica di iniziare al momento stabilito e di propagarsi in modo progressivo o "deflagrante", cioè senza brusche variazioni della velocità e nell'emissione di calore e quindi nell'incremento di pressione. Ogni volta che la combustione non ha queste caratteristiche si parla di combustione anomale, che provocano nella migliore delle ipotesi un decadimento delle prestazioni del propulsore e nella peggiore la rottura dello stesso. Questo tipo di fenomeni limita molto l' innalzamento delle prestazioni perchè limita alcuni parametri come il rapporto di compressione o la sovralimentazione del turbo.

Auto accensione

Si ha quando l'intera carica fresca presente nel cilindro si accende istantaneamente, esattamente come succede normalmente nei Diesel. E' causata in generale da un eccessivo rapporto di compressione associato ad una camera di combustione eccessivamente calda, che portano alla fine della compressione a pressioni e temperature elevatissime, tali da dare combustione spontanea.Nella pratica è molto difficile che si verifichi poichè i progettisti conoscono bene i limiti nei rapporti di compressioni massimi (circa 11-12 con la benzina commerciale)

Detonazione o Battito in testa

E' il fenomeno di gran lunga più importante nei motori OTTO, noto fin dalla prima guerra mondiale. Prima di allora quando il motore "surriscaldava" era il pilota che si arrangiava e regolava di conseguenza l'acceleratore e le manette dell'anticipo.
La detonazione limita le prestazioni ed il rendimento dei motori (impedendo di superare certi valori di rapporto di compressione ed anticipo all’accensione) ed impone vincoli restrittivi alla formulazione dei carburanti.
Essa si manifesta all’esterno con l' emissione di un caratteristico rumore metallico noto come “battito in testa” e perdita di potenza, vibrazioni, riscaldamento accentuato, arrivando al danneggiamento del motore.

La detonazione è una "accensione parziale" della carica fresca.
Come detto la parte di miscela di aria e benzina che è stata bruciata comprime la parte ancora non raggiunta dal fronte di fiamma. La frazione di miscela più lontana dalla candela e più vicina alle pareti del cilindro subisce la massima compressione e può dunque accadere che si autoaccenda prima dell'arrivo della fiamma stessa, bruciando in modo istantaneo cioè "detonante" anziché graduale cioè "deflagrante".
La detonazione di questa parte remota della camera di combustione, produce un' intensa onda d'urto nel gas stesso, che si propaga all'interno della camera di combustione riflettendosi molte volte e originando il caratteristico rumore e un' andamento delle pressioni molto irregolare.
Anche la detonazione è autoesaltante perchè fa accumulare nella camera di combustione un' eccessiva quantità di calore che oltre a sostenere la detonazione stessa, può facilmente portare a preaccensioni che a loro volta amplificano il fenomeno della detonazione e così via.

La detonazione si combatte minimizzando il tempo di combustione, cioè facendo camere di forma compatta, miscela ricca, candela in posizione centrale o meglio ancora la doppia candela (twin spark). Anche contenere la temperatura finale del gas può combattere questo fenomeno ad esempio lavorando sul raffreddamento delle pareti del cilindro e dei condotti di aspirazione.
Utilizzare carburanti con un numero di ottano elevato minimizza moltissimo questo come gli altri fenomeni e permette di conseguenza di innalzare le prestazioni. Infatti il numero di ottano sintetizza il potere "antidetonante", cioè un carburante con alto numero di ottano rispetto ad un'altro  raggiunge l'autoaccensione ad temperatura e pressione più elevate. La benzina commercializzata in Italia, non supera i 98 ottani, e più o meno lo è anche la benzina usata in f1, da quando sono state vietate i carburanti speciali. In USA nella Indy si usa il metanolo (un tipo di alcool), che ha un potere detonante decisamente superiore ai 100 ottani.
 

Come rovinare il motore del vostro "amico"

Avete qualcuno che non potete sopportare ? volete fargli uno scherzo che ricorderà ? fatevi prestare la sua macchina o la sua moto e rovinategli il motore !  

          :-)))))))))))

Ovviamente sto scherzando e non voglio indurre nessuno a distruggere alcun propulsore, ma anzi, insegnare, cosa non fare per mantenere sano il proprio motore.
Le condizioni peggiori in cui è più facile far detonare il motore si verificano quando il motore gira a basso numero di giri e il carico è massimo. Si riconosce facilmente quando detona perchè fa il caratteristico "battito in testa", cioè si sente il motore imballato che non ce la fa a riprendere e tutta la macchina inizia a vibrare e a sobbalzare. Può capitare, quando si innestata una marcia troppo lunga, magari siamo in leggera salita e si spalanca tutto il gas. Se il motore non si spenge in queste condizioni quasi di sicuro detona! Infatti con le marce lunghe, a meno di essere lanciati in autostrada si va ad un numero di giri molto basso, e se diamo tutto gas, ma la coppia motrice non è cmq sufficiente a farci accelerare, il motore si surriscalda maledettamente e inizia a detonare.

Quindi se volete far detonare la macchina o la moto del vostro "amico", trovate una salita, innestate la 5° marcia al minimo dei giri e date tutto gas ... se accelera lo stesso, pizzicate anche i freni, e tenetela in questo modo quanto basta...