Detonatia

Detonatia reprezinta o auto-aprindere necontrolata a amestecului carburant care apare in anumite conditii si care este specifica motoarelor pe benzina.

Fenomenul de detonatie apare in cursa de comprimare o data cu cresterea presiunii si temperaturii in camera de ardere, cand local amestecul carburant atinge temperatura de auto-aprindere rezultand un front de flacara ce se propaga instantaneu, exploziv si necontrolat.

Avand in vedere ca vorbim de o ardere necontrolata fenomenul de detonatie este unul nedorit, care trebuie evitat. Variatiile de presiune rezultate in urma detonatiei conduc la o uzura prematura a lagarelor motorului, iar in cazul functionarii prelungite cu detonatie se pot produce avarii serioase ale motorului. Varfurile de temperatura rezultate in urma detonatiei pot conduce de asemenea la deteriorarea componentelor motorului.

Combustia cu detonatie versus combustia normala

Detonatia poate fi recunoscuta ca un zgomot anormal de tip “bubuitura” de oobicei la turatii reduse ale motorului ce se traduce si prin vibratii la nivelul blocului cilindrilor.

Combustibilii cu o cifra octanica ridicata reduc riscul detonatiei pentru ca rezista mai bine la autoaprindere, cat si combustibilii cu temperaturi inalte de aprindere precum metan si etan.

Motoarele cu raport de comprimare mare si supraalimentate sunt mai sensibilile la fenomenul de detonatie datorita temperaturilor mai inalte la care functioneaza.

Motivul pentru care este limitata cresterea raportului de comprimare la motoarele pe benzina (care ar conduce la o putere crescuta a motorului) se datoreaza aparitiei fenomenului de detonatie.

Masuri utile pentru pentru contracararea fenomenului de detonatie ar fi: racirea zonelor calde din interiorul cilindrilor, un exemplu ar fi prin efectul de vaporizare al combustibilului la injectia directa de benzina, cresterea turbulentei, reducerea raportului de comprimare si optimizarea combustibilului de exemplu prin adaugarea de aditivi.

Avand in vedere cele de mai sus pentru o buna functionare a motorului se impune si existenta unui sistem de control al detonatiei. Experientele au dovedit ca prin controlul detonatiei vom avea o crestere a raportului de comprimare (deci a puterii motorului) si scade semnificativ consumul de combustibil.

Sistemul de control al detonatiei

– senzor de detonatie – de tip piezoelectric care detecteaza vibratiile anormale la nivelul blocului cilindrilor.

– calculator motor (ECU) – care evalueaza semnalul primit de la senzor, decide daca este vorba despre o detonatie peste limita admisibila si apoi comanda sistemul de aprindere in sensul intarzierii aprinderii.

– actuatorii comandati  reprezentati de bobinele de inductie in acest caz, care mai departe emit un curent de inalta tensiune catre bujii rezultand aprinderea.

Sistemul de control al detonatiei actioneaza pe doua cai pentru evitarea fenomenului de detonatie:

• intarzierea avansului la autoaprindere;
• reducereea presiunii de supraalimentare.

In general se monteaza pe blocul motor un singur senzor de detonatie pentru un motor cu 4 cilindri, dar sunt solutii constructive si cu 2 senzori. Daca numarul cilindrilor creste se vor monta corespunzator mai multi senzori de detonatie pentro o detectie mai precisa a fenomenului.