Todos já ouviram falar da batida de pino, mas poucos sabem o que é. Isto por que não tem nenhum pino batendo, apenas se ouve um ruído característico que parece com batidas. O que está acontecendo quando se ouve este ruído é chamado de detonação, que é uma onda de choque, e não pré-ignição, como comumente associado.
Pré-ignição e detonação são duas coisas bem diferentes. A pré-ignição é, na verdade, uma auto-ignição na mesma fase de explosão. A grosso modo, você poderia desligar a ignição e o motor continuaria a girar, mesmo sem faísca na vela. Isto se deve a fatores específicos de pressão e temperatura muito elevadas na câmara de combustão.
Já a pré-ignição não gera o som da batida de pino (chamado de “knocking” em inglês). Quando o som ocorre, é por que a pré-ignição já causou detonação. Esta onda de choque poderá colidir com outras ondas de choque decorrentes do mesmo efeito em diversos pontos da câmara, inclusive da explosão “oficial” decorrente da faísca da vela, e o choque delas entre si causa o barulho. Tudo isso é extremamente prejudicial ao motor, em particular à cabeça dos pistões.
O maior perigo da pré-ignição está no aumento do calor gerado na câmara, que vai para os pistões e cilindros quando a ignição é adiantada e não no aumento da pressão, e é ampliado ainda mais nos pontos quentes da câmara de combustão. Este excesso de temperatura faz com que ela se eleve ainda mais, causando a quebra do pistão.
Na maioria das vezes esta pré-ignição acontece por causa dos pontos quentes, nome dado a determinadas protuberâncias na câmara que concentram mais calor, como os próprios eletrodos das velas, a carbonização na cabeça dos pistões e ressaltos na câmara de combustão. É o mesmo princípio quando se coloca um garfo no fogo e suas pontas ficam vermelhas primeiro, por terem menos massa, por estarem mais protuberantes quando expostas ao fogo e por terem menor área de troca de calor. Este calor pontual poderá ocasionar a ignição e detonar o combustível, mesmo antes da faísca da vela cumprir seu papel.
Na pré-ignição a mistura ar/combustível explode toda de uma vez e não de forma controlada. Isto faz com que a pressão interna da câmara passe a mais de 1500 psi quase que instantaneamente, que é mais que o dobro da pressão normal de uma combustão. Com certeza causará a queima da junta de cabeçote, quebra dos anéis de segmento, bronzinas e casquilhos. Com a elevadíssima temperatura da câmara, os pistões poderão fundir ou derreter a cabeça, furando e danificando todo o motor.
Vários são os fatores que influem na pré-ignição: combustíveis de baixa qualidade, temperatura muito elevada para a mistura ar-combustível, baixa turbulência na câmara, alta temperatura no ar de admissão, temperatura do líquido de arrefecimento do motor, ponto de ignição fora de ponto, pressão do turbo, taxa de compressão muito elevada para determinado combustível, baixa umidade do ar, enfim, tudo o que possa alterar a regulagem correta do motor.
Os combustíveis de alta octanagem e os aditivados resistem melhor à detonação porque têm compostos que diminuem a reação da cadeia química da combustão, mas mesmo assim tem seus limites. Já o ar de admissão, se admitido muito quente, acrescentará mais calorias ao sistema, e este é um dos motivos para se usar o intercooler em caso de motores turbinados. O outro motivo é que, ao se resfriar um gás, diminui-se seu volume e, conseqüentemente, aumenta-se sua densidade, o que faz com que se admita mais oxigênio por volume quando o ar for resfriado.
Em casos críticos, uma forma de reduzir a temperatura é enriquecer a mistura, mas só até certo ponto, pois a partir daí pode propiciar a detonação. O ideal é sempre manter o motor bem regulado, limpo e descarbonizado, usar combustível de boa qualidade e evitar alterar as características do motor sem avaliar suas conseqüências. Trabalhe com o motor sempre nas temperaturas adequadas. Batida de pino é sinal de problemas! Ao perceber que se tornaram constantes, procure seu mecânico e conserte o problema.
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* Marcos Serra Negra Camerini é engenheiro mecânico formado pela Escola Politécnica da USP, pós-graduado em administração industrial e marketing e engenharia aeronáutica, com passagens como executivo na General Motors (GM) e Opel. Também é consultor de empresas e assina uma coluna na revista Quatro Rodas Nitro. Seu site é www.marcoscamerini.com.br.