Nel processo di funzionamento del motore a combustione interna, come è chiaro dal nome, il carburante viene acceso e brucia. Ma questo non è un processo caotico, bensì controllato con precisione. E quando questo processo si interrompe, il motore emette suoni estranei. Il più critico è il ”ringing” metallico caratteristico della detonazione. Vi spieghiamo cos’è la detonazione nel motore di un’auto e perché non dovreste ignorarla.
Che cos’è la detonazione in un motore d’auto
In un motore a combustione interna, l’accensione della miscela aria-carburante nel cilindro avviene in un momento rigorosamente definito, quando nella camera di combustione è presente la porzione d’aria necessaria, viene aggiunta una quantità corrispondente di carburante, il pistone comprime la miscela risultante e la candela viene attivata.
La miscela brucia ulteriormente – il fronte di combustione si propaga dall’elettrodo della candela in modo uniforme in tutte le direzioni con velocità subsonica. La temperatura e la pressione nella camera di combustione aumentano in modo relativamente regolare e senza salti improvvisi. Questa è la modalità normale del motore, che può funzionare per molto tempo.
Tuttavia, a volte si verifica una detonazione nel motore, ma non tutti i proprietari di auto ne sono consapevoli. Infatti, la detonazione della benzina non è una combustione, ma una sua esplosione, quasi istantanea. Di conseguenza, si forma un’onda, un’ondata di pressione che si propaga nella camera di combustione a velocità supersonica. Riflettendo sulle pareti, provoca un suono metallico, di cui si parla: ”le dita battono”. Anche se in realtà le dita del pistone non hanno alcuna relazione diretta con ciò che sta accadendo.
L’efficienza del motore diminuisce drasticamente, mentre i carichi, al contrario, aumentano. Così come la temperatura delle parti che circondano la camera di combustione. In caso di detonazione estrema, il motore può cedere dopo pochi minuti di funzionamento.
I motori moderni sono in grado di combattere la detonazione da soli. A tale scopo, vengono utilizzati speciali sensori installati sul blocco cilindri. Per il loro principio di funzionamento, sono simili a microfoni, cioè sentono proprio il ”colpo di dito” e percepiscono le vibrazioni causate dalla detonazione.
Il sensore (o i sensori) trasmettono i comandi alla centralina elettronica del motore, che corregge l’angolo di anticipo dell’accensione per eliminare la detonazione. L’angolo di anticipo dell’accensione ottimale viene selezionato in base al numero di ottani del carburante utilizzato, al carico attuale del motore e alle condizioni in cui si verifica la detonazione.
È importante non confondere la detonazione con altri due fenomeni. Il primo è la cosiddetta accensione calica, che si verifica quando il motore funziona a lungo a caldo, con un carico elevato e con benzina di bassa qualità. In questo caso, le parti incandescenti della camera di combustione provocano l’accensione spontanea del carburante senza scintilla: di norma, il più caldo è l’elettrodo della candela stessa. Questo problema si risolve installando candele ”fredde” più adatte, con un numero di calibro elevato. Tuttavia, in caso di forte detonazione, l’intera camera di combustione si riscalda e l’accensione delle caliche può continuare anche quando la combustione esplosiva è cessata.
Il secondo è il ”dithering” caratteristico dei motori a carburatore. Si tratta dell’autoaccensione del carburante dopo lo spegnimento dell’accensione a bassa velocità dell’albero motore. A questo punto, l’aria non entra quasi più nella camera di combustione, la temperatura al suo interno aumenta e questo provoca nuovamente l’accensione delle caliche. Ma in questo caso dura solo 2-3 secondi, quindi non provoca danni critici.
Come riconoscere la detonazione del motore
Il sintomo più evidente che indica la comparsa della detonazione è un caratteristico colpo metallico proveniente da sotto il cofano, piuttosto squillante e spesso ripetuto. Il suono della detonazione del motore è difficile da confondere con altri: immaginate che qualcuno colpisca il blocco cilindri con un oggetto metallico. In realtà, è così che si manifesta l’onda d’urto, che si verifica nella camera di combustione e si trasmette alle sue pareti, che già ”segnalano” il problema all’esterno. Spesso la botta è accompagnata da un aumento delle vibrazioni, che vengono anche attribuite ai segni caratteristici della detonazione del motore. Tuttavia, nelle auto moderne la detonazione può essere piuttosto difficile da distinguere dall’abitacolo: l’isolamento acustico dell’abitacolo e del motore stesso è diventato migliore. Quindi bisogna ascoltare. Il ”bussare delle dita” attraverso la musica dello stereo potrebbe non penetrare.
Vale la pena di prestare attenzione ai problemi di avviamento del motore, all’aumento del consumo di carburante e alla riduzione della potenza, che a loro volta possono manifestarsi con una mancata trazione sotto carico e un generale deterioramento della dinamica di accelerazione. È chiaro che tali fenomeni possono indicare altri malfunzionamenti del motore, ma se tutto ciò è accompagnato da uno sferragliamento metallico proveniente da sotto il cofano, il problema è evidente.
Qual è il pericolo della detonazione del motore
Quando il motore detona, i carichi meccanici e termici aumentano simultaneamente e agiscono su quasi tutte le parti. I pistoni sono i primi a essere colpiti: si sbriciolano letteralmente a causa degli sbalzi di pressione e si rompono le partizioni delle fasce elastiche. Allo stesso tempo, soffrono le valvole, le cui piastre non possono sopportare il calore elevato. La guarnizione della testa del cilindro si brucia, le canne di biella si consumano rapidamente e, in casi particolarmente trascurati, anche il blocco cilindri o la testa del cilindro possono richiedere una riparazione.
In questo modo, pochi minuti di funzionamento del propulsore sono sufficienti a garantirne il guasto e al proprietario dell’auto costose riparazioni. I motori moderni realizzati in leghe leggere sono particolarmente vulnerabili alla detonazione, in quanto non sono in grado di sopportare pressioni e temperature superiori a diverse volte gli standard. Può anche accadere che, a causa del calibro, il meccanismo di accensione della manovella giri in direzione opposta a quella di lavoro – e il motore dovrà sicuramente essere riparato.
Principali cause di detonazione
Le cause della detonazione non sono molte, quindi è possibile capire senza l’aiuto di specialisti quali sono le cause della detonazione nel motore della vostra auto. Ecco le principali.
Carburante con un numero di ottani inadeguato
È la causa più comune di detonazione dei motori a combustione interna. Ogni motore è progettato per un determinato tipo di carburante, tenendo conto dei parametri che ne determinano il rapporto di compressione. Per questo motivo, il numero di ottano minimo consentito della benzina, adatto al rifornimento, è necessariamente indicato sul coperchio del serbatoio del carburante. Se nel serbatoio viene versato un carburante inadatto o inferiore agli standard, semplicemente non può bruciare correttamente con la compressione della miscela di carburante insita nel design del motore. Nelle auto moderne l’elettronica è in grado di adattare il motore a questo tipo di benzina, ma solo entro certi limiti. Allo stesso tempo, la potenza diminuisce e la temperatura del motore aumenta leggermente. Di solito questa detonazione si manifesta dopo il rifornimento.
Problemi di accensione
La detonazione può essere provocata anche da una regolazione errata dell’accensione. Un angolo di anticipo troppo ampio fa sì che la scintilla scocchi prima che il pistone raggiunga il punto morto superiore, il che significa che l’accensione della miscela aria-carburante avviene prima della sua distribuzione nella camera di combustione. Problemi analoghi si verificano se si installano candele di accensione inadeguate.
Composizione irregolare della miscela di carburante
La detonazione al regime minimo di solito non si verifica: i carichi sono troppo bassi. Più spesso la detonazione del motore si avverte in fase di accelerazione, quando il rapporto carburante/aria nei cilindri è particolarmente critico. Una miscela troppo scarsa (molta aria, poca benzina) aumenta la temperatura dei gas di scarico e, di fatto, della camera di combustione. Questo provoca una combustione esplosiva.
Un’altra fonte di problemi può essere l’ingresso di troppo olio motore nella camera di combustione, che riduce la resistenza alla detonazione della miscela aria-carburante.
Incrostazioni del cilindro
I depositi accumulati nei cilindri del motore provocano la detonazione. In primo luogo, i depositi sulla superficie interna della camera di combustione ne riducono il volume e quindi aumentano il rapporto di compressione. Pertanto, anche il carburante con il giusto numero di ottani si accende in modo errato. In secondo luogo, i depositi ostacolano il raffreddamento dei cilindri e, durante il funzionamento del motore, diventano così caldi da incendiare la miscela di carburante prima che questa venga accesa dalla scintilla della candela. Se si verifica l’accensione della candela, è probabile che sia dovuta anche alle incrostazioni.
Rottura del sistema di raffreddamento
Quando la detonazione si manifesta in accelerazione, è un segno sicuro di problemi al sistema di raffreddamento del motore. Il motore si surriscalda, la camera di combustione si riscalda e la miscela aria-carburante brucia in modo imprevedibile. Le cause della detonazione del motore sotto carico vanno ricercate nel sistema di raffreddamento.
Come eliminare la detonazione del motore
Ogni causa di detonazione del motore richiede una propria soluzione, ma in generale stiamo parlando dei metodi non più complicati e abbastanza ovvi per eliminare i problemi.
Carburante di qualità
In una situazione in cui la detonazione è provocata da benzina con un basso numero di ottani, è abbastanza facile scegliere stazioni di servizio collaudate che garantiscono carburante di qualità. Se si fa il pieno con carburante scadente e non c’è la possibilità di scaricarlo dal serbatoio, si può usare un additivo con correttore di ottani, che permetterà di arrivare alla fonte di benzina di qualità con perdite minime. Come minimo, vale la pena di diluire il carburante nel serbatoio con la benzina a più alto numero di ottani possibile.
Impostazioni dell’accensione di fabbrica e candele adeguate
In questo caso, c’è solo una cosa da consigliare: recarsi in assistenza per controllare l’angolo di accensione e, se necessario, riportarlo alle impostazioni di fabbrica. Lo stesso vale per le candele: assicuratevi che siano in buono stato e che soddisfino i requisiti della casa automobilistica e, in caso contrario, sostituitele con quelle adatte.
Carico regolare del motore
Vi consigliamo di non guidare esclusivamente a basse velocità e di non temere di portare occasionalmente il motore a velocità elevate. A queste velocità, i depositi carboniosi accumulati durante le code si riscaldano e si bruciano: in questo modo il motore si pulisce efficacemente. Quando si sospetta la presenza di depositi massicci all’interno del motore, si può ricorrere a una procedura di cracking.
Controllare il livello del liquido di raffreddamento e la funzionalità del sistema
Se la detonazione è provocata dal surriscaldamento del motore, la prima cosa da fare è controllare il livello del liquido di raffreddamento. Se il livello è normale, è necessario assicurarsi che il termostato e la ventola funzionino correttamente e sciacquare il radiatore. Di solito questo è sufficiente.
Brevi informazioni
- La detonazione è il processo di accensione esplosiva della miscela carburante-aria nella camera di combustione del motore.
- La detonazione del motore si manifesta innanzitutto con un caratteristico ”squillo” metallico.
- La detonazione del motore è soggetta a guasti dovuti all’aumento dei carichi meccanici e termici.
- Le cause principali della detonazione del motore sono il carburante inadatto (di bassa qualità o non conforme ai requisiti del produttore), le impostazioni errate del sistema di accensione, la contaminazione interna dei cilindri, i malfunzionamenti del sistema di raffreddamento.