Dunque, nei motori ad accensione comandata (cioè a ciclo otto), l'accensione della miscela aria-combustibile avviene grazie all'innesco della scintilla da parte della candela. La fiamma poi di deve propagare correttamente, per strati (immagina una cipolla con i vari gusci), e ogni strato deve accendersi solo dopo che si è già acceso quello precedente.
Può però succedere che gli ultimi strati, visto il calore e le elevate pressioni sviluppate dalla combustione degli strati precedenti, brucino da soli prima che arrivi il fronte di fiamma. In questo caso questa parte di miscela (detta end-gas) brucia in modo incontrollato e produce un particolare rumore che è appunto il battito in testa (non c'è nessun organo che batte dentro un altro, il rumore è causato da questa combustione anomala).
Le cause della detonazione sono varie, ad esempio benzine con numero di ottano troppo basso (e quindi troppo reattive, cioè che si autoaccendono più facilmente; non a caso le migliori benzine sono quelle con più BASSA reattività; il gasolio invece è un combustibile ad ALTA reattività perchè in quel caso deve avendersi proprio solo grazie alla compressione), rapporto di compressione eccessivo, elevate temperature, anticipo di accensione eccessivo, ecc; tutte cause che portano l'end-gas a trovarsi in condizioni di pressione e temperatura molto elevate, provocandone una prematura accensione (come detto, prima dell'arrivo del fronte di fiamma).
Aggiungo anche che di per se la detonazione (al contrario di cosa spesso si sente) non provoca grandi danni al motore in quanto si verifica quando il pistone ha ormai raggiunto il PMS; il problema è che la detonazione scalda ulteriormente la camera di combustione e può causare la PREACCENSIONE, ovvero nella camera può generarsi un punto così caldo da "sostituire" la scintilla, facendo partire la combustione molto prima che il pistone sia vicino al PMS: in questo caso l'intera combustione si sviluppa mentre il pistone sta ancora comprimendo, e qui si che i danni si fanno ingenti, vedi sfondameto del cielo dello stantuffo.
Quasi tutti i motori moderni hanno comunque dei sensori di battito che, in caso di incipiente detonazione, modificano alcuni parametri (tipicamente l'anticipo di accensione) per evitarla.
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