O que é “detonação” em um motor a pistão?

A detonação, como o nome sugere, é uma explosão da mistura ar-combustível dentro do cilindro. Sob operação normal, cada uma das velas de ignição acende um ponto na carga de combustível / ar, que então se propaga através do cilindro e fornece uma queima consistente e regulada em um processo chamado deflagração . Isso aumenta o tempo em que o combustível queimando empurra o cilindro, proporcionando um leve golpe de energia.

Durante a detonação, a carga de combustível / ar (ou bolsas dentro da carga) explode em vez de queimar suavemente. Devido a essa explosão, a carga exerce uma força muito maior no pistão e no cilindro, levando a um aumento de ruído, vibração e temperaturas da cabeça do cilindro. A violência da detonação também causa uma redução no poder. A detonação leve pode aumentar o desgaste do motor, embora alguns motores possam operar com detonação leve regularmente. No entanto, a detonação severa pode causar falha do motor em minutos. Por causa do barulho que faz, a detonação é chamada de "batida do motor" ou "ping" nos carros.

^{(Fonte: FAA PHAK , página 6-18)}

A detonação pode ser causada por vários fatores, mas geralmente eles se relacionam a uma situação fora do projeto do motor. Usar o combustível errado pode causar detonação: a taxa de octanagem de um combustível é basicamente a quantidade de pressão que ele pode levar antes de detonar. Da mesma forma, altas temperaturas do cilindro podem causar detonação (1). É por isso que a mistura é muito rica quando em altos níveis de potência: o excesso de combustível esfria os cilindros, evitando a detonação. Como observado acima, a potência total com o calor do carburador pode causar a detonação, já que a temperatura aumentada imita o efeito das altas temperaturas do cilindro. O calor total do carburador é necessário para fornecer um aumento de pelo menos 90 graus F na temperatura do ar de admissão.

Leitura adicional:

• Página 6-19 do Manual do Piloto de Aeronáutica Conhecimento .
• Um artigo na Savvy Analysis

1) A detonação é distinta da pré-ignição, onde a carga de combustível / ar é inflamada por algo diferente da vela de ignição. Notavelmente, detonação e pré-ignição freqüentemente causam um ao outro, como um motor detonador terá um CHT muito alto (potencialmente suficiente para causar pré-ignição), e se a carga pré-inflamar enquanto o cilindro ainda está subindo, a compressão contínua pode fazer com que a carga detone.

Detonação é a combustão instantânea que ocorre devido a gases não queimados deixados na câmara de combustão resultando em alta temperatura, suficiente para auto-ignição

Eu diria, desculpe, não posso recuperar a referência agora, que: 'detonação', não é o mesmo que: 'bater', mesmo se você considerar: 'bater', como a expressão audível de uma detonação ou pré-ignição ou outras formas de combustão indesejáveis dentro de um motor de pistão de combustão interna, seja a alternativa de pistão ou um rotor giratório.

A Toyota testou com sucesso, 7% de melhoria na economia de combustível, uma exaustão mais limpa, em um motor rotativo Wankel, substituindo uma vela incandescente no local principal pela vela comum. Outro conceito citado aqui é a presença de dois plugues em motores de aviação, minha idéia era que o propósito de um sistema de duplo plugue e ignição dupla, e. dois magnetos, é apenas uma redundância por razões de segurança, tendo um sistema de ignição de substituição no caso de falha de um, mas a taxa e ritmo de combustão, ou velocidade frontal de chama dentro da câmara de trabalho de um ICE também é influenciada por ter um ou mais plugues, pela presença de pontos quentes, redemoinho ou têmpera dentro da câmara de combustão, e pela forma da câmara de combustão e mecanismo de válvula, se houver algum, mas o problema é complexo.

Os livros de Harry Ricardo: "O motor de combustão interna de alta velocidade", um clássico dos ICEs, lidam com esse e outros problemas de combustão. * link para baixar a edição de 1931: link

Também estava disponível: 'Propulsão de Aeronaves', de C. Fayette Taylor, Smithsonian Annals of Flight, 1971. Espero que seja útil para você. Saudações. Salut †