DETONAZIONE E/O BATTITO IN TESTA

Con l'espressione battito in testa si indica una combustione anomala nei motori alternativi a combustione interna ad accensione comandata e il relativo rumore, tipico del battere del legno sul ferro.( Sopra un motore Rotax 912 ULS distrutto a causa della detonazione).

Descrizione

La normale combustione avviene nella camera di combustione, col propagarsi del fronte di fiamma, dagli elettrodi della candela alle zone più esterne, con velocità finita, mentre nel fenomeno della detonazione si hanno più sacche di benzina che entrano in combustione contemporaneamente oppure dopo una normale accensione o una preaccensione, generando più fronti di fiamma che vanno a comprimere altre sacche, fino a portarle a detonazione e facendo terminare la combustione prima del dovuto.

 Cause:

Esistono molte cause che portano a questo fenomeno, che è dato da una combustione incontrollata della miscela aria-benzina:

• Nel caso una o più zone della camera di combustione raggiungano una temperatura maggiore di quella di autoaccensione del combustibile e che non vengano raggiunte dal fronte di fiamma prima dell'estinguersi del tempo di incubazione di autoaccensione, la miscela che occupa tali zone brucia tutta insieme (detonazione).  
• Un'errata altezza dell'anello di squish, in questo caso il battito in testa è dovuto al fatto che il pistone non riesce a fermarsi prima d'andare a sbattere sulla testata o incentivare la detonazione.
• Un eccesso di depositi carboniosi depositati sul cielo del pistone e della testata, generati dalla combustione.
• Un'usura elevata dei rulli del cuscinetto o della bronzina, sia di testa che di piede della biella o dei supporti di banco, infatti aumentando il gioco d'accoppiamento il pistone percorre una corsa superiore, andando a sbattere in testa o incentivando la detonazione.
• Un'errata impostazione della fasatura d'accensione,  con un'impostazione troppo anticipata, si ha una combustione eccessivamente rapida e prematura della miscela.
• Un'errata carburazione, nel caso questa sia povera di benzina si facilita tale fenomeno, a meno che non si utilizzi la tecnica della carica stratificata, che permette di raccogliere il combustibile vicino alla candela d'accensione.
• Carburanti eccessivamente poveri d'ottani
• Pressione di sovralimentazione eccessiva
• Rapporto di compressione eccessivo

 Conseguenze:

I picchi di pressione che ne conseguono possono portare gravi avarie per il propulsore, in particolare alla superficie di tenuta tra yesya e cilindro, alla testa stessa, ma soprattutto  ai pistoni che possono ritrovarsi con un foro sul cielo oppure con le cave delle fasce letteralmente distrutte, alle valvole di aspirazione e scarico e ai supporti di banco. ( Nella foto di apertura un pistone di un Rotax 912 ULS  distrutto dalla detonazione ).

Rimedi:

Per ovviare a tale problema esistono molte strade, che devono essere seguite ognuna dai corrispettivi responsabili:

• Il progettista ha il compito di:
  • Sfruttare testate munite di squish (emisferica o troncoconica), che riducono la quantità di miscela combustibile lontana dalla candela e di conseguenza anche tale fenomeno
  • Adottare rapporti di compressione adeguati al combustibile in uso
  • Adottare un impianto di raffreddamento adeguato
  • Impiegare un liquido di raffreddamento privo di acqua ( EVANS NPG  o similari )
• Le case petrolifere dovrebbero:
  • Fornire combustibili con adeguato tempo di incubazione (numero di ottano)
  • Fornire combustibili che lascino pochi residui, in quanto i depositi carboniosi possono formare zone di alta temperatura
• Dal proprietario del motore /aereo  è richiesta:
  • Un'accurata, continua e attenta manutenzione affidata a personale qualificato
  • Appoggio ad un centro autorizzato Rotax 
  • NOTA FINALE: La detonazione su un motore d'aereo ,al contrario di quanto accade in un auto, è molto difficile da sentire a orecchio. Eventuali perdite di potenza, aumenti anomali di temperatura e un consumo eccessivo di olio devono mettere in allarme il pilota e indirizzarlo immediatamente verso un centro autorizzato.