Nella fase di combustione, la miscela aria benzina viene compressa nel cilindro dalla risalita del pistone dal PMI al PMS (Punto Morto Inferiore e Punto Morto Superiore) e la sua combustione viene innescata attraverso la scintilla che scocca tra gli elettrodi della candela.

Lo scoccare della scintilla avviene con un determinato anticipo, cioè da luogo all’inizio della combustione prima che il pistone raggiunga il PMS, infatti la combustione avrà termine dopo che il pistone avrà iniziato la sua discesa verso il punto PMI. Il momento esatto per il quale la scintilla deve accendere la miscela è definito “anticipo di accensione” e può variare a seconda del tipo del motore, ai fini del corretto svolgimento della combustione da cui dipende il regolare rendimento del motore.

La combustione si consuma con estrema rapidità avvenendo sempre in maniera progressiva, infatti non si tratta di un’esplosione, ma di un processo di ossidazione che avviene in modo graduale sviluppando una notevole quantità di calore. Appena scocca la scintilla inizierà il processo di combustione ed avremo la propagazione del fronte di fiamma che attraverserà tutta la camera di scoppio bruciando tutta la miscela aspirata precedentemente. Se la miscela aspirata fosse in uno stato di quiete, il fronte di fiamma si propagherebbe molto lentamente, quindi è necessario fare in modo che la massa gassosa (la miscela) acquisti una determinata turbolenza in fase di aspirazione, questa turbolenza si genererà in fase di aspirazione durante il passaggio della miscela tra la valvola e la sua sede, permettendone la rapidità della combustione. Vengono effettuati dei particolari studi dei condotti di aspirazione, che vengono realizzati con particolari disegni proprio per imprimere le turbolenze alla miscela aspirata, ottimizzando la combustione e permettendo una migliore miscelazione tra l’aria e la benzina, migliorando di conseguenza il fronte di fiamma che si propagherà ad elevata velocità.

La detonazione avviene in determinate condizioni di funzionamento, per meglio dire i fattori che generano questa repentina combustione della miscela sono i valori di pressione e temperatura. La detonazione dà origine ad onde d’urto che attraversano la camera di combustione colpendo le superfici e rimbalzando contro di esse, producendo il classico rumore metallico “battito in testa”. Questo fenomeno è molto pericoloso per il motore, in quanto può metterlo fuori uso in brevissimo tempo, arrecando danni abbastanza gravi ( Foratura del cielo del pistone) in quanto è sottoposto ad un continuo martellamento generato dalle onde d’urto, in alcuni casi la detonazione è avvertibile dal classico battito in testa, ma non sempre è cosi perché la detonazione che avviene alle alte velocità è in assoluto la più pericolosa, in quanto non è avvertibile e non produce nessun battito in testa.

Questo fenomeno può essere dovuto a diversi fattori, tra cui l’anticipo di accensione eccessivo, basso numero di ottano del carburante, rapporto di compressione elevato o l’eccessivo accumulo di depositi carboniosi che ne fa aumentare il rapporto di compressione a causa della riduzione del volume della camera di combustione.

Questo fenomeno insorge anche con maggiore facilità nei motori elaborati, nei quali si variano la forma e le dimensioni della camera di combustione, la posizione della candela e altri fattori tra cui il più importante e il “rapporto di compressione” che deve raggiungere valori entro un certo limite, altrimenti la detonazione avrà luogo inevitabilmente.

Le precauzioni per questo fenomeno, sono semplici, bisogna accertarsi che l’anticipo di accensione sia nei valori corretti, e che la carburazione sia regolata correttamente.