[Technique] Détonation

La définition théorique:

Propagation plus ou moins autonome d'une zone de combustion couplée à un complexe d'ondes de choc qui la précède, se faisant avec une vitesse supérieure à la célérité du son par rapport au milieu réactif. Le mode de détonation est caractérisé par une augmentation de la pression et de la masse volumique en même temps qu'une décélération des gaz par rapport à la zone réactionnelle qu'ils traversent. Les relations et équations de Rankine-Hugoniot impliquent que dans ce mode (P > 0, > 0) la vitesse de propagation de la zone réactionnelle doive être supersonique par rapport aux gaz frais.
Dans une détonation, la combustion procède par auto-inflammation du mélange comprimé par l'onde de choc associée.

En pratique:

Très néfaste pour le moteur, elle crée une sorte de sablage de la périphérie de la calotte du piston (voire plus).
Plusieurs facteurs interviennent dans sa formation (propreté, pression, richesse, voire indice d'octane) et elle est surveillée par un capteur.
Lors d'une course, on peut avoir de quelques détonations à quelques milliers...
Egalement le pire ennemi de la bougie d'allumage ! (À part l'encrassement)
Elle peut briser les isolateurs ou les électrodes de masse

Le plus souvent provoquée par des points chauds dans la chambre de combustion (d'où le polissage systématique au Belgom). Ces points chauds amènent le mélange air-carburant à s'enflammer prématurément. La plupart du temps, l'autoallumage produit aussi des détonations.
Comme le piston est poussé vers le haut sous l'action de la bielle, l'explosion prématurée essaie de repousser le piston vers le bas. Si le piston ne peut monter (sous l'impact de l'explosion prématurée) ni descendre (en raison du mouvement ascendant de la bielle), il est secoué de gauche à droite. L'onde de choc cause un cognement audible: c'est la détonation.
La plus grande partie des dommages qu'un moteur subit au moment d'une détonation est causée par la chaleur excessive.



Comme le disait Karim, on voit qu'il existe toujours des différences entre la théorie et la pratique;
qui peut nous en dire plus?

Rapidement :

une combustion normale se déroule par couche :
- la bougie met la couche environnante dans les conditions nécessaires a la combustion
- la combustion de cette couche se produit
- la chaleur dégagée par la combustion de cette couche met la couche suivante dans les conditions de combustion
et ainsi de suite
-> une combustion normale se propage à environ 20 m/s

La déto c'est (le plus souvent) quand l'ensemble de la masse gazeuse se retrouve, au meme moment, dans les conditions permettant sa combustion.
la flamme ne se propage plus a 20 m/s mais plutot a 2000m/s

ce qui facilite l'apparition de la déto :
squish trop grand
avance trop élevée
T° moteur trop élevée
rapport volumétrique trop élevé
carb trop pauvre
I.O trop faible
mauvaise forme de chambre de combustion
pot calaminé (en particulier le stinger)
moteur utilisé trop bas dans les tours sous forte charge (appelé : déto sur l'aiguille)
... etc.



le bruit caractéristique de la déto est dû à la vibration de la masse gazeuse contenue dans la chambre de combustion.
Cette fréquence se situe dans les 2 à 3000 Hz, ce qui lui donne ce sont metallique.
c'est aussi cette fréquence qui est relevée par les capteurs de déto

on devine tout de suite que si cette fréquence est synchronisée avec la vibration causée par un élément du moteur, le capteur devient "aveugle" tant que cette synchronisation n'aura pas disparue

fort heureusement en 2T on est loin de travailler avec des pièces travaillant à ces fréquences (le moteur n'est pas souvent à 3000 t/min ), mais

car il y a forcément un "mais", il peut y avoir des harmoniques (par exemple à 12000 on est sur la 4 ème harmonique de 3000)

Très, très intéressant!



Il arrive effectivement parfois que le capteur ne signale rien alors que le piston crie le contraire...

ça rend l'autre Stephane (pseudo svtce) fou!

si c'est un capteur sur goujon, il suffit parfois de changer de goujon

si c'est sous la bougie, c'est effectivement plus chiant à résoudre.
->
c'est un capteur de déto couplé a une acqui de données ou simplement un flash au tdb?

Capteur couplé à une acqui de données.

si c'est une acqui suffisamment pointue, elle est capable de différencier les niveaux de déto.

j'ai deja vu (sur l'établi) un moteur qui avait cassé sans raison apparente
après contrôle de l'acqui ils ont trouvé 1 seule grosse déto.

si le capteur est aveuglé, il peut se produire que seules les grosses déto apparaissent sur l'acqui
mais il se peut aussi que la déto apparaisse subitement et soit de forte amplitude
->
si le piston était deja en limite de T°, alors une seule bonne grosse déto peut tout casser.

En course, vu la fréquence des démontages, ça reste quand même rare de casser un moteur.

Pour compléter, selon les mécanos, il y a la "bonne détonation" et la "mauvaise détonation"!

L'acqui est un des éléments à prendre en compte mais l'expérience aide aussi à "sentir" ce qui ce passe vraiment dans le moteur .

Bref, tout ça est compliqué et, normalement, l'année prochaine je devrais recevoir une formation assez complète là-dessus...

tu va recevoir une formation sur le tas,raméne ta plus belle loupe.

Pour illustrer, une reprise du piston d'Aprilia...

Vu de dessus, on remarquera une carburation un poil trop riche, les zones blanches dues à la (bonne) détonation et la zone de l'échappement qui commence à se salir.

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Un avis Stéphane?

Poser un diagnostic a partir d'une photo (aussi bonne soit elle) est toujours risqué

effectivement ca semble riche, mais l'interprétation de la couleur dépendra surtout du carburant (avec ou sans plomb)
car, par exemple, une Mits ne colore pas du tout comme du SP.(par contre si c'est un moteur qui a tourné avec un carburant VP ou Sunoco, ne les connaissant pas, je retire ce que j'ai dit )

De plus certaines huiles sont spécifiquement additivées pour faciliter la lecture des bougies (celles dont je suis sur : HTX976 et XR77), parfois on voit même la teinte de leur colorant dans le dépot de calamine là ou il est de faible épaisseur.

ici :
si je ne me trompe pas, l'échappement est placé à droite de la photo
il y aurait une légère dissymétrie du balayage, mais rien de grave (c'est même parfois volontaire)
il semble y avoir qq traces de déto juste en face de l'échappement, mais il ne semble rien y avoir sur la moitié opposée à l'échappement
comme si seulement la moitié coté Ech arrivait aux conditions de déto (T°) et ce, malgré une carb qui semble riche.
=> il faudrait voir la trace laissée sous la calotte + un gros plan de l' électrode centrale de la bougie pour se faire une idée de l'avance à l'allumage.

si l'avance est bonne, alors il serait peut etre interessant d'augmenter d'un rien la taille du stinger.

Moi je dis

Et j'attends maintenant l'avis de Svtce!

il faut avoir le piston dans les mains pour donner un avis et juste aprés le demontage pas 5 ans apres.stinger??????

stinger : venturi (parfois démontable) qu'il y a en sortie du contre-cone

autre chose : une carburation bien trop riche peut aussi faire détonner, mais la température affichée par l'EGT permet de le savoir tout de suite

svtce a écrit:

il faut avoir le piston dans les mains pour donner un avis et juste aprés le demontage pas 5 ans apres.

Oh l'autre, hey!



Mais, monsieur, ce piston je l'ai eu en main quand il était encore tout chaud ...

C'était presque comme un accouchement!

Très intéressant ce topic.

J'attends la suite avec impatience.

Par contre, il y a un truc que je ne comprends pas bien.

Marc parle de détonation sur les parties blanches et Stéphane face à l'échappement.

Ah ben moi je répète bêtement ce que j'entends: "regarde l'ancien, ça c'est de la bonne déto! Ni trop, ni trop peu."

Peut-être qu'ils se moquent de moi...

non ils ne se foutent pas de toi

le fait qu'il y ait un peu de déto de faible amplitude prouve que l'on est sur la bonne synergie des réglages compression / carb / avance / pot et qu'on est au plus près du réglage parfait.

forcément, c'est aussi être sur le fil du rasoir.
dès qu'un des paramètre vire "coté obscur", on a sensiblement plus de déto au Km ou pas plus de déto mais des détos dont l'amplitude des ondes de pression sont plus fortes (destructrices)

Ouf, tu me rassures!



Ce piston vient en fait d'une Aprilia compé-client standart, après deux séances d'essais du championat d'Europe à Albacete.

C'est sûrement une des Aprilia standart qui marche le mieux (avec celle de Clément) et c'est pour ça que j'ai mis cette photo (13ème en GP).

Sans en avoir vraiment les compétences pour juger, je pense que c'est un bon exemple de ce qu'il faut obtenir, même si, effectivement, le mécano qui est un vieux de la vieille, avait dit "un poil trop riche".

Stephane a écrit:

c'est un capteur de déto couplé a une acqui de données ou simplement un flash au tdb?

Capteur sur goujon couplé à une acqui de données...

Bonjour, quelle est la différence en terme de précision et fiabilité entre le kit déto HRC et celui proposé par "sp125racing" [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ; et pour ceux qui l'utilise, quelle acquis de données (aim, 2d, pi, motec ) ?
Merci.

Oulalà, c'est pour les pros ces questions!



Tout ce que je sais (pour le moment) c'est que le compteur de déto HRC donne parfois des sueurs à svtce, avec des contradictions évidentes entre ce qu'il dit et la réalité...

En fait, dans certaines conditions, il n'indique pas de déto, ou très peu, alors que celle-ci est bien présente...



C'est assez rare mais ça arrive.

Donne -moi un mois, que je recoive ma formation "acqui de données" et je reviens vers toi...

ben deja leur argumentaire (à SP125) je le trouve un peu léger, particulièrement quand ils disent que la déto sur l'aiguille sera décomptée mais que ca n'est pas grave...

justement un des Pb que rencontrent certains débutants en CC (qui ne tirent pas assez dans leurs moteurs), c'est qu'ils sont trop longtemps sur l'aiguille et qu'ils prennent des moteurs dans la "gleu" a cause de la déto sur l'aiguille

Salut Stéphane, qu'est que tu entends par décomptée? Autrement qui propose des systèmes fiables? (2D peut-être). La position du capteur est elle préférable sur la bougie ou bien sur un goujon de culasse (par exemple)?

j'aurais du dire : prise en compte (puisque généralement on exprime la limite de déto en nombre de déto par Km)

à coût de revient égal, le plus précis c'est sur la bougie.

pour ce que j'en sais, 2D semble être le top du moment