Detonação, autodetonação e autoignição
Aquele chocalhar metálico quando aceleras numa mudança alta, a que sempre se chamou o motor a bater, é das coisas que mais estragos podem fazer a um motor a gasolina. Explico-te o que se passa dentro do cilindro, porque é que detonar não é o mesmo que entrar em autoignição e como o carro se defende.
A combustão boa
Num motor a gasolina, a vela faz saltar a faísca um pouco antes de o pistão chegar ao topo e, a partir daí, a chama avança pela câmara de forma ordenada, como uma onda, empurrando o pistão quando ele já está a descer. É uma combustão rápida, mas controlada.
A detonação ou autodetonação
Às vezes, antes de a chama chegar ao outro lado da câmara, a mistura ar combustível que ainda falta queimar, comprimida e quente, explode sozinha de repente. Chocam duas frentes de chama e a pressão dá um salto brusco que bate no pistão como um martelo: isso é a detonação, ou autodetonação, e é o ruído metálico que se ouve. Na ilustração 1 tens isso a vermelho, no segundo cilindro: uma labareda desordenada em vez de uma onda.
Acontece mais num motor muito carregado a baixas rotações, com gasolina de menos octanas do que a que pede, com calor, com carvão na câmara ou com a mistura demasiado pobre. Se for pontual, o motor aguenta; se for contínua, desgasta os pistões, parte segmentos e pode estragar a junta da cabeça.
A autoignição
A autoignição, ou pré-ignição, é ainda pior, e não é a mesma coisa. Aqui a mistura acende-se antes de saltar a faísca, por causa de um ponto quente: um bocado de carvão em brasa, uma vela demasiado quente, o rebordo de uma válvula. O pistão sobe a comprimir uma mistura que já está a arder e a pressão dispara. Pode furar um pistão em muito pouco tempo. Nos motores a gasolina modernos de injeção direta e turbo existe uma versão que acontece a baixas rotações e com muita carga, e é por isso que os óleos mais recentes trazem fórmulas pensadas para a evitar.
Não confundas esta autoignição com a dos diesel: num diesel, acender-se sozinho com a compressão é precisamente como tem de funcionar.
Como o carro se defende
O motor tem um ou vários sensores de detonação, pequenos microfones aparafusados ao bloco. A centralina ouve cada cilindro precisamente quando lhe toca arder e, se ouvir detonação, atrasa a ignição desse cilindro uns graus, até deixar de detonar. Depois vai voltando a avançá-la aos poucos. Assim protege o motor à custa de perder alguma força e gastar um pouco mais.
As avarias mais comuns
- Sensor de detonação ou a respetiva cablagem
Sem ele, a centralina joga pelo seguro: atrasa a ignição em todos os cilindros e o carro anda menos e gasta mais.
Códigos típicos: P0325, P0327, P0328, P0330 - Detonação por causa da gasolina
Meter gasolina de menos octanas do que a que o fabricante pede num motor turbo ou de compressão alta.
- Carvão na câmara
Aumenta a compressão e deixa pontos quentes. Mais detonação e risco de autoignição.
- Mistura pobre
Uma entrada de ar ou um injetor que debita pouco fazem a mistura arder mais quente e com mais tendência para detonar.
Código típico: P0171
Com a Final OBD podes ver isto
Em alguns carros a centralina diz quanto está a atrasar a ignição de cada cilindro por causa da detonação, e a Final OBD mostra isso cilindro a cilindro: se um leva sempre mais atraso do que os outros, ali passa-se alguma coisa (carvão, uma vela, um injetor). No Abarth cá de casa estamos a afinar isto para que apareça com os valores reais. Nos outros carros vês o avanço da ignição do OBD de sempre e as avarias dos sensores de detonação, explicadas.
Abre o capôa explicação a fundo
Octanas: o que significam realmente
O índice de octano não mede a energia da gasolina, mas sim a resistência dela à autodetonação. Uma gasolina de 98 aguenta mais compressão e mais temperatura sem detonar do que uma de 95. Por isso, num carro pensado para 95, meter 98 quase nunca dá mais força: só dá se a centralina estivesse a atrasar a ignição por detonação, por exemplo com calor e muita carga. Num motor que pede 98, meter 95 faz com que a centralina atrase a ignição muitas vezes, e isso nota-se na força e no consumo.
O avanço da ignição
A faísca salta antes de o pistão chegar ao topo porque a mistura demora um pouco a arder, e a pressão máxima tem de chegar precisamente quando o pistão começa a descer. Há um avanço ideal para cada regime e carga: com menos, o motor perde força e aquece o escape; com mais, detona. Os motores modernos trabalham muito perto do limite da detonação para tirar o máximo, confiando nos sensores para recuar a tempo.
O avanço da ignição é um dos dados do OBD de sempre. Ao ralenti costuma andar entre 5 e 15 graus, e sobe com as rotações. Se, com o motor quente, vires que ao acelerar com carga fica muito abaixo do que marca noutras ocasiões nas mesmas condições, a centralina pode estar a atrasá-lo por detonação.
Como a centralina ouve um cilindro concreto
Um sensor de detonação é um piezoelétrico que converte as vibrações do bloco em tensão. A detonação tem uma frequência característica, de vários quilohertz, que depende do diâmetro do cilindro. A centralina só ouve na janela de tempo em que arde cada cilindro e filtra essa frequência: assim sabe qual detonou, mesmo que o sensor esteja entre dois. Com dois sensores, cada um ouve os cilindros que tem mais perto.
Quando deteta detonação num cilindro, tira-lhe uns graus de avanço de uma vez e depois devolve-lhos aos poucos. Se a detonação se repetir, aprende a usar menos avanço nessa zona de funcionamento. É esse aprendizado que se vê em alguns carros como atraso por cilindro.
A autoignição dos motores turbo modernos
Nos motores a gasolina pequenos de injeção direta e turbo, a baixas rotações e com muita carga (acelerar a fundo numa mudança alta a 1.500 rotações), pode acontecer uma autoignição muito violenta. Tem sido associada a gotículas de óleo e depósitos que entram na câmara. As normas de óleo mais recentes incluem testes específicos para a travar, e por isso é tão importante usar exatamente o óleo que o fabricante pede nestes motores. E conduzi-los sem ir a arrastar o motor em mudanças altas.
Que estragos faz
Uma detonação leve e pontual, a centralina corrige-a e não acontece nada. Uma detonação forte e contínua, por exemplo com uma centralina alterada sem cuidado ou com um sensor que não funciona, desgasta a cabeça do pistão, parte as zonas entre segmentos e pode queimar a junta da cabeça. E uma autoignição prolongada pode derreter um pistão em minutos. Por isso, se ouvires um chocalhar ao acelerar, não é uma mania do motor: é um aviso.
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Quase tudo o que este guia conta vê-se com a Final OBD e um leitor ligado: as avarias explicadas, os dados em direto e o que é próprio de cada sistema.
