terça-feira, 22 de dezembro de 2009

Detonação, ou Batida de Pinos, e seus males

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A detonação é a auto-ignição brusca de toda a mistura ainda não queimada na câmara de combustão. Com o avanço da chama principal a partir da vela, a mistura ainda não atingida sofre um processo de compressão e de aquecimento, podendo alcançar em todos os pontos a temperatura de auto-ignição do combustível.

Se a chama principal varrer essa mistura antes de decorrer o retardamento químico da combustão, então a combustão será normal. Em caso contrário, esta porção de mistura irá explodir repentinamente, a volume constante, provocando um aumento muito brusco da pressão, com a conseqüente propagação de ondas de choque.
Este fenômeno chama-se detonação e provoca um aumento local das tensões, bem como um ruído característico, conhecido popularmente por "batidas de pino".
A detonação cria uma explosão com pressões e velocidades violentas dentro da câmara de combustão. Como o motor não pode utilizar toda essa energia, ela é dissipada em forma de calor e de vibrações de alta freqüência (as "batidas de pino"), causando esforços mecânicos, além do projetado sobre os pistões e os anéis, erosão nas superfícies sólidas da cabeça do pistão, furos no topo do pistão, quebras nos anéis. Também provoca uma elevação local da temperatura e redução no rendimento do motor. Tudo isso devido a essa energia "sobressalente".
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Imagem de um pistão com furo, decorrente da detonação.



Detonações seguidas irão provocar o surgimento de pontos de incandescência na câmara como, por exemplo, em eletrodos da vela, locais carbonizados, válvulas de escape ou ainda na própria cabeça do pistão. Estes pontos incandescentes provocarão a ignição da mistura antes do salto da faísca, causando um crescimento da pressão antes do pistão atingir o PMS.
Este fenômeno, muito perigoso, denomina-se pré-ignição.
Nos motores multicilindricos, se a pré- ignição acontecer em algum cilindro, existe o perigo de danos graves ao motor, pois o mesmo continua funcionando "normalmente", enquanto que, naquele cilindro o pistão realiza o curso de compressão contra a pressão máxima de combustão. Como a pré-ignição é causada por algum superaquecimento, os materiais excessivamente quentes poderão não resistir ao esforço, o que culmina, em geral, com danos no pistão, válvula de escape e vela.
É freqüente observar um pistão com a cabeça furada, por causa de pré-ignição.
Nota-se portanto, a necessidade de se evitar a detonação, em primeiro lugar pelos seus próprios efeitos e em segundo lugar por ser uma possível causa de pré-ignição.
 
O que pode influenciar no surgimento da detonação?
 
1. Qualidade anti-detonante do combustível


Os combustíveis adequados a motores "Otto" devem ter uma elevada temperatura de auto-ignição.
Na prática, esta qualidade é designada pelo número de octanas (N.O) ou OCTANAGEM do combustível. No Brasil a octanagem do combustível gasolina gira em torno de 85.
O N.O pode ser aumentado pela adição no combustível de aditivos anti-detonantes, como o chumbo tetraetila, ou pela mistura de combustível de maior número de octanas, como o etanol ou o metanol. O chumbo tetraetila, por ser tóxico e corrosivo, foi eliminado dos combustíveis nacionais, também por seus danosos efeitos ambientais.
Aumento do N.O exige o dimensionamento de câmaras de combustão com maior taxa de compressão o que, conforme se sabe, gera maiores rendimentos térmicos no motor.
As gasolinas utilizadas em aviação, o álcool metílico e alguns combustíveis gasosos são casos em que se observa N.O >100.

2. Temperatura de mistura na câmara
Quanto menor, menos provável a detonação.

3. Pressão da mistura
Quanto menor, menos provável a detonação. Influem na pressão:
- A taxa de compressão
- A pressão da mistura na entrada do motor, que depende da pressão do ambiente, da abertura da borboleta aceleradora e da existência de sobre-alimentação.

4. Avanço da faísca
Quanto mais avançada, mais provável a detonação.

5. Qualidade da mistura
Quanto mais próxima da quiométrica, levemente rica, provável a detonação.

6. Turbulências

Quanto mais intensa, menos provável a detonação, pois reduzem o tempo de combustão e homogenizam a mistura e a temperatura da câmara.
O aumento da rotação favorece as turbulências e reduz o tempo de combustão, tornando menos provável a detonação.


O que pode influenciar no aparecimento da pré-ignição?
1. Depósitos de carvão no topo do pistão e/ou no cabeçote (que permanecem incandescentes)
2. Velas excessivamente quentes para o motor
3. Detonação
4. Combustível inadequado

Em combustão normal a pressão é de cerca de 4100 Kpa , contra 8200 kpa em pré-ignição. Isto também é conseqüência de uma maior temperatura na câmara de combustão que pode chegar a 2000 graus centígrados.

Fonte:
http://www.duasrodasonline.com.br/

Um comentário:

  1. tenho um kadett 1.8 alcoo ele tá com batida de pino eu fis o motor, rebaxei cabessote .
    fico legal depois de um ano apresetou batida de pino
    tem cauvão no piston

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