da oesse » gio ott 11, 2018 12:12 pm
In merito alla detonazione, la "mia" bibbia di riferimento dice quanto segue:
LA DETONAZIONE
La detonazione è uno dei più importanti fenomeni di combustione
anomala che possa verificarsi in un motore.
Non è detto che la detonazione debba essere un fenomeno
indipendente dalla normale accensione o dalla preaccensione, anzi,
il più delle volte subito dopo una normale accensione abbiamo la
detonazione.
Come già è stato spiegato nella preaccensione, sacche di miscela
lontane dalla candela e già al limite della pressione ammissibile,
vengono ulteriormente compresse dal fronte di fiamma, della
combustione prodotta dalla normale accensione, al punto da
esplodere invece di partecipare ad una corretta combustione (fig.
10/4).
Lo squish, del quale si è parlato, annulla la possibilità che esistano
sacche lontane dalla combustione principale e poi crea una tale
omogeneizzazione e turbolenza nella miscela, da impedire il
fenomeno della detonazione secondaria.
Il problema maggiore della detonazione sono i suoi distruttivi effetti
sui particolari del motore coinvolti, testata, pistone, cilindro, biella
cuscinetti e albero a gomiti.
La detonazione avviene in un periodo molto più breve rispetto alla
normale combustione, al punto da poter essere paragonato ad una
esplosione, per cui la pressione doppia o tripla che viene prodotta al
di sopra del pistone, che ha appena passato il PMS, si scarica lungo
l'asse pistone-biella-albero a gomiti, sollecitando il pistone con un
effetto combinato di alta temperatura ed alta pressione, che porta ad
una rapida erosione del metallo, con la creazione di fori e crateri
sulle superfici in alluminio.
Non è da trascurare la possibilità che l'elevata pressione che si
verifica in camera di scoppio, abbia l'effetto di allungare e lasciare i
bulloni che tengono assieme testa e cilindro, per cui è facile arrivare
ad una perdita nella guarnizione di testa, con il passaggio di gas nel
liquido refrigerante ed ovvio arrosto del motore.
La pressione si scarica poi sul cuscinetto del piede di biella ed il più
delle volte il carico viene suddiviso fra due rullini adiacenti che così si
trovano ad andare ognuno in una direziono .diversa, sollecitando in
maniera anomala la gabbia distanziatrice e la superficie di
scorrimento (fig. 11/4) per cui la detonazione può essere considerata
una delle cause principali della precoce usura dei cuscinetti e delle
piste sulle quali rotolano.
Lo sforzo va quindi sulla biella che viene sollecitata ad un carico di
punta che arriva ai limiti massimi ammessi dalla sua struttura.
Arriva poi al cuscinetto della testa di biella, che subisce lo stesso
effetto di quello del piede ed infine sull'albero a gomiti, che sotto le
martellate può andare fuori allineamento, specialmente nei motori
pluricilindrici.
Ulteriore sollecitazione c'è nei cuscinetti che sorreggono l'albero,
anche loro si trovano a subire carichi per i quali non sono stati
progettati ed infine agli alloggiamenti degli stessi nel carter.
L'altro deprecabile effetto della detonazione è che l'onda esplosiva
spazza via quel sottilissimo strato di benzina, che agendo come
barriera isolante termica, protegge il metallo del pistone e della
camera scoppio impedendo che essi partecipino alla combustione.
Non crediate che i metalli non brucino, basta che vi sia una
temperatura sufficientemente alta ed una sovrabbondanza di
ossigeno (carburazione magra), perché la reazione avvenga,
sviluppando temperature elevatissime (è il principio della ben nota
lancia termica) che incrementando ulteriormente il problema, creano
una automatica preaccensione.
Ecco il perché dei crateri nei pistoni e delle corrosioni localizzate
nella testata o sul cilindro, o del deposito di piccole sferette di
alluminio fuso sulla candela.
Questo elenco di possibili disgrazie dovrebbe farvi capire quanto sia
pericolosa la detonazione e quanto essa vada evitata.
Danni a parte, questo carico così elevato sul sistema pistone-biellaalbero-
carter, non può venire sfruttato come produzione di potenza
che in minima parte e pertanto la potenza erogata cala
immediatamente, fattore questo già sufficiente per eliminare il
problema della detonazione.
La maggior parte dei danni che si verificano in un due tempi è
proprio originato da questo fenomeno, troppo largamente
sottovalutato anche perché è difficile accorgersene quando si verifica
solo a particolari regimi ed è coperto dal rumore dello scarico.
In ordine di importanza e di possibile origine le cause della
detonazione possono essere le seguenti:
- la preaccensione
- un rapporto di compressione troppo alto
- la miscela magra
- la candela di grado termico inadatto (troppo calda o troppo
fredda); se la candela è troppo calda si rischia
l'autoaccensione, se la candela è troppo fredda i depositi
che si creano sulla sua superficie innescano la
preaccensione
- un errato anticipo dell'accensione
- la benzina con scarso numero di ottano (cosa molto più
facile di quanto si creda ai nostri giorni visto il progressivo
peggioramento della qualità fornita)
- un incremento troppo rapido della pressione in camera di
scoppio
- un errato posizionamento della camera di scoppio
- un errato disegno della camera di scoppio
- un errato posizionamento della candela
- un errato disegno dello scarico che lascia troppi gas
combusti nel cilindro con la formazione di sacche di gas
rovente nello stesso
- temperatura dell'aria molto elevata (la temperatura dell'aria è
un fattore determinante nel tempo di combustione: più è
calda e più viene accelerata la combustione, per cui serve
meno anticipo)
- pressione atmosferica e umidità (più è alta la pressione e più
aria entra nel motore rendendo magra una carburazione
ottimale, più è secca l'aria e più essa è pesante e quindi ne
entra di più, anche se sembra un controsenso).
Come vedete le cause possono essere molteplici ed ogni caso va
analizzato singolarmente, anche se la casistica ci dice che sono le
prime quattro ad esserne le principali responsabili.
cit. ELABORIAMO IL 2 TEMPI
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