- Detonația apare când amestecul se autoaprinde în mai multe puncte, creând șocuri
- Simptomele includ sunete metalice, încălzire excesivă, scădere de putere și fum negru la evacuare
- Consecințele severe includ crăparea capului pistonului, uzură a segmenților și deteriorarea lagărelor
- Aprinderea secundară: preaprinderea se declanșează înaintea aprinderii normale, provocând mers violent și scădere a puterii
Arderea anormală a combustibilului reprezintă o problemă serioasă care poate afecta grav motoarele cu aprindere prin scânteie. Acest fenomen poate apărea sub două forme principale - detonația și aprinderea secundară - ambele având potențialul de a cauza daune costisitoare motorului și componentelor auxiliare. Înțelegerea acestor procese și a factorilor care le influențează este esențială pentru menținerea sănătății motorului.
Articolul de față se referă exclusiv la motoarele cu aprindere prin scânteie, care funcționează pe benzină sau GPL. Dacă conduceți o mașină diesel, informațiile prezentate nu se aplică vehiculului dumneavoastră.
Ce este detonația și cum se manifestă
Detonația reprezintă principala formă de ardere anormală care poate apărea la motoarele pe benzină și GPL. Acest fenomen se declanșează din cauza unor modificări ale condițiilor de funcționare, precum creșterea raportului de compresie al motorului sau schimbarea tipului de combustibil utilizat.
Din punct de vedere tehnic, detonația apare când amestecul combustibil-aer se autoaprinde în mai multe puncte simultan, creând unde de șoc care se propagă prin camera de ardere cu viteze foarte mari. Aceste unde de șoc provoacă vibrații intense și presiuni anormale asupra componentelor motorului.
Simptomele detonației
Recunoașterea timpurie a detonației poate preveni avarii costisitoare. Principalele manifestări ale acestui fenomen includ:
- Zgomote metalice în cilindri - sunetul caracteristic de “bătăi” din motor
- Încălzirea excesivă a motorului - temperatura de funcționare crește semnificativ
- Scăderea bruscă de putere - motorul pare să își piardă din vitalitate
- Apariția de fum negru la evacuare
- Creșterea semnificativă a consumului de combustibil
Consecințele neglijării detonației
Funcționarea prelungită cu fenomene de detonație poate provoca avarii grave și costisitoare:
- Craparea sau spargerea capului pistonului
- Topirea supapelor de evacuare
- Uzura prematură a segmenților
- Deteriorarea lagărelor de bielă
- Avarierea chiulasei
În cazul apariției acestor simptome, reparația este urgentă pentru a evita deteriorarea completă a motorului.
Aprinderea secundară: preaprinderea și postaprinderea
Aprinderea secundară reprezintă al doilea tip major de ardere anormală. Acest fenomen apare când amestecul combustibil-aer este aprins nu doar de scânteia electrică generată de bujie, ci și de la o sursă secundară - de obicei un punct incandescent sau o suprafață foarte fierbinte din camera de ardere.
Tipuri de aprindere secundară
Preaprinderea se produce atunci când aprinderea secundară se declanșează înaintea aprinderii normale de la bujie. Aceasta conduce la:
- Mers violent și neregulat al motorului
- Scăderea puterii desarrollate
- Creșterea consumului de combustibil
- Posibila apariție a fenomenului de detonație
Postaprinderea apare când aprinderea secundară are loc după aprinderea normală, provocând fenomene similare dar cu intensitate diferită.
Daunele provocate de aprinderea secundară
Funcționarea motorului cu fenomene de aprindere secundară poate cauza:
- Avarierea pistonului prin topirea capului în centru sau la periferie
- Topirea electrodului central al bujiei (în cazuri rare)
- Deteriorarea supapelor și scaunelor de supapă
- Uzura accelerată a componentelor din camera de ardere
Factorii care influențează arderea în motor
Pentru a preveni arderea anormală, este crucial să înțelegem factorii care influențează procesul de ardere. Aceștia pot fi grupați în trei categorii principale: constructivi, funcționali și de stare.
Factori constructivi
Raportul de compresie reprezintă factorul constructiv cel mai important. Creșterea acestui raport determină:
- Mărirea temperaturii și presiunii la sfârșitul compresiei
- Creșterea vitezei de propagare a frontului flăcării
- Reducerea duratei procesului de ardere
- Îmbunătățirea randamentului termic și economicității
Totuși, mărirea raportului de compresie este limitată de apariția detonației. Raportul optim pentru mașinile moderne pe benzină se situează între 10:1 și 11:1, cu excepția vehiculelor de performanță care pot avea rapoarte mai mari.
Forma camerei de ardere influențează direct eficiența arderii. O cameră mai compactă reduce distanța pe care trebuie să o parcurgă flacăra, scurtând durata totală a arderii.
Poziția bujiei în camera de ardere afectează uniformitatea aprinderii și viteza de propagare a flăcării.
Natura și starea pereților camerei de ardere influențează transferul de căldură și formarea punctelor fierbinți care pot declanșa aprinderi secundare.
Factori funcționali
Turatia motorului are un efect protector împotriva detonației. Odată cu creșterea turației:
- Scade pericolul apariției detonației
- Crește turbulența în camera de ardere
- Se mărește viteza de propagare a frontului de flacără
- Se reduce timpul disponibil pentru autoaprinderea amestecului
Regimul termic al motorului influențează direct tendința către detonație. Temperature mai ridicate:
- Sporesc temperatura amestecului final
- Ușurează autoaprinderea combustibilului
- Cresc intensitatea detonației
- Favorizează formarea punctelor fierbinți
Rolul crucial al calității combustibilului
Calitatea combustibilului reprezintă factorul cel mai important în prevenirea arderii anormale. Combustibilii care se oxidează mai ușor prezintă o înclinație mai mare spre detonație.
Cifra octanică
Cifra octanică măsoară rezistența combustibilului la autoaprindere. Principiile de bază sunt:
- Cu cât cifra octanică este mai mare, cu atât rezistența la autoaprindere este mai mare
- Tendința de detonație este mai redusă la combustibilii cu cifră octanică ridicată
- Utilizarea unui combustibil cu cifra octanică prea mică pentru motorul respectiv poate provoca detonație severă
- Combustibilii premium (95, 98 octane) sunt necesari pentru motoarele cu raport de compresie ridicat
Recomandări practice
Pentru a evita arderea anormală:
- Utilizați combustibilul recomandat de producător
- Verificați periodic starea bujiilor
- Mențineți temperatura de funcționare optimă
- Efectuați reviziile conform programului
- Evitați încărcarea excesivă la turații mici
- Monitorizați simptomele de detonație și reacționați prompt
În concluzie, arderea anormală reprezintă o amenințare serioasă pentru integritatea motorului. Înțelegerea fenomenelor de detonație și aprindere secundară, împreună cu cunoașterea factorilor care le influențează, permite adoptarea măsurilor preventive necesare pentru menținerea performanțelor și durabilității motorului.
Citare sursă: Fratila Gheorghe; Fratila Mariana; Samoila Sterian; Automobile Constructie, intretinere si reparare, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 2011, ISBN: 978-973-30-2857-4, Pag. 37-38-39-40
Sursa foto: import-car.com, capitol-chevy.com, underhoodservice.com, mycheckenginelight.com
