Dans le processus de fonctionnement du moteur à combustion interne, comme son nom l’indique, le carburant est enflammé et brûle. Il ne s’agit pas d’un processus chaotique, mais d’un processus contrôlé avec précision. Lorsqu’il se dérègle, le moteur émet des bruits parasites. Le plus critique est le « tintement » métallique caractéristique de la détonation. Nous vous expliquons ce qu’est la détonation dans un moteur de voiture et pourquoi vous ne devez pas l’ignorer.
Qu’est-ce que la détonation d’un moteur de voiture
Dans un moteur à combustion interne, l’allumage du mélange air-carburant dans le cylindre se produit à un moment strictement défini, lorsqu’il y a une quantité d’air nécessaire dans la chambre de combustion, qu’une quantité correspondante de carburant est ajoutée, que le piston comprime le mélange résultant et que la bougie d’allumage est déclenchée.
Le mélange continue à brûler – le front de combustion se propage à partir de l’électrode de la bougie d’allumage uniformément dans toutes les directions à une vitesse subsonique. De ce fait, la température et la pression dans la chambre de combustion augmentent, de manière relativement régulière et sans à-coups. C’est le mode normal du moteur, dans lequel il peut fonctionner très longtemps.
Mais il arrive parfois que le moteur subisse une détonation, et tous les automobilistes ne savent pas de quoi il s’agit. En fait, la détonation de l’essence n’est pas une combustion, mais son explosion, presque instantanée. Il en résulte la formation d’une onde, une poussée de pression, qui se propage dans la chambre de combustion à une vitesse supersonique. En se réfléchissant sur les parois, elle provoque un son métallique, dont on dit qu’il fait « tilt » : « les doigts frappent ». En réalité, les doigts du piston n’ont aucun rapport direct avec ce qui se passe.
Le rendement du moteur chute brutalement, tandis que les charges augmentent au contraire. La température des pièces entourant la chambre de combustion augmente également. En cas de détonation extrême, le moteur peut tomber en panne après seulement quelques minutes de fonctionnement.
Les moteurs modernes sont capables de lutter eux-mêmes contre la détonation. Pour ce faire, ils utilisent des capteurs spéciaux installés sur le bloc-cylindres. De par leur principe de fonctionnement, ils sont proches des microphones, c’est-à-dire qu’ils entendent le « coup de doigt » et ressentent les vibrations causées par la détonation.
Le (ou les) capteur(s) transmet(tent) des ordres à l’unité de contrôle électronique du moteur, qui corrige l’angle d’avance à l’allumage afin d’éliminer la détonation. L’angle d’avance à l’allumage optimal est choisi en fonction de l’indice d’octane du carburant utilisé, de la charge actuelle du moteur et des conditions dans lesquelles la détonation se produit.
Il est important de ne pas confondre la détonation avec deux autres phénomènes. Le premier est ce que l’on appelle l’allumage en calèche, qui apparaît lorsque le moteur tourne longtemps à la chaleur, avec une charge élevée et avec de l’essence de mauvaise qualité. Dans ce cas, les parties incandescentes de la chambre de combustion provoquent l’allumage spontané du carburant sans étincelle – en règle générale, l’électrode de la bougie elle-même est la plus chaude. Ce problème est résolu par l’installation de bougies « froides » plus adaptées, avec un numéro de calibre élevé. Toutefois, en cas de forte détonation, l’ensemble de la chambre de combustion s’échauffe et l’allumage par calage peut se poursuivre même lorsque la combustion explosive s’est arrêtée.
La seconde est la caractéristique « dithering » des moteurs à carburateur. Il s’agit de l’auto-inflammation du carburant après la coupure de l’allumage à faible vitesse de rotation du vilebrequin. À ce stade, l’air ne pénètre presque plus dans la chambre de combustion, la température y augmente, ce qui provoque à nouveau l’allumage de la calèche. Mais ici, elle ne dure que 2 à 3 secondes et ne provoque donc pas de dommages critiques.
Comment reconnaître la détonation d’un moteur
Le symptôme le plus évident indiquant l’apparition d’une détonation est un coup métallique caractéristique provenant de sous le capot, assez sonnant et souvent répété. Le bruit de la détonation est difficile à confondre avec d’autres : imaginez que quelqu’un frappe le bloc-cylindres avec un objet métallique. En réalité, c’est ainsi que se manifeste l’onde de choc, qui se produit dans la chambre de combustion et se transmet à ses parois, lesquelles « signalent » déjà le problème à l’extérieur. Souvent, le cliquetis s’accompagne de vibrations accrues, que l’on attribue également aux signes caractéristiques de la détonation d’un moteur. Toutefois, dans les voitures modernes, la détonation peut être assez difficile à distinguer de l’habitacle : l’isolation phonique de l’habitacle et du moteur lui-même s’est améliorée. Il faut donc écouter. La musique de la chaîne stéréo peut ne pas être perçue comme un « coup de poing ».
Il convient de prêter attention aux problèmes de démarrage du moteur, à l’augmentation de la consommation de carburant et à la réduction de la puissance, qui peuvent à leur tour se manifester par un défaut de traction sous charge et une détérioration générale de la dynamique d’accélération. Il est clair que ces phénomènes peuvent indiquer d’autres dysfonctionnements du moteur, mais si tout cela s’accompagne de cliquetis métalliques provenant de sous le capot, le problème est évident.
Quel est le danger de la détonation du moteur
Lorsque le moteur détonne, les charges mécaniques et thermiques augmentent simultanément et agissent sur presque toutes les pièces. Les pistons sont les premiers touchés : ils s’effritent littéralement sous l’effet des coups de bélier et les cloisons des segments se brisent. Dans le même temps, les soupapes, dont les plaques ne résistent pas à la chaleur, souffrent. Le joint de culasse brûle, les chemises de bielles s’usent rapidement et, dans les cas particulièrement négligés, même le bloc-cylindres ou la culasse peuvent nécessiter des réparations.
Dans ce cas, quelques minutes de fonctionnement du moteur suffisent pour qu’il tombe en panne et que le propriétaire de la voiture doive faire face à des réparations coûteuses. Les moteurs modernes fabriqués en alliages légers sont particulièrement vulnérables à la détonation, car ils sont incapables de résister à des pressions et à des températures plusieurs fois supérieures aux normes. Il peut même arriver qu’en raison du calibre de l’allumage, le mécanisme de la manivelle tourne dans le sens inverse du sens de fonctionnement – et le moteur devra définitivement être réparé.
Principales causes de détonation
Les causes de détonation ne sont pas si nombreuses, vous pouvez donc comprendre sans l’aide de spécialistes ce qui provoque la détonation dans le moteur de votre voiture. Voici les principales possibilités.
Carburant avec un indice d’octane inadapté
C’est la cause la plus fréquente de détonation dans les moteurs à combustion interne. Chaque moteur est conçu pour un certain type de carburant, dont les paramètres définissent le taux de compression. C’est pourquoi l’indice d’octane minimum autorisé de l’essence, qui convient au ravitaillement, est obligatoirement indiqué sur le couvercle du réservoir de carburant. Si un carburant inadapté ou inférieur aux normes est versé dans le réservoir, il ne peut tout simplement pas brûler correctement avec la compression du mélange de carburant inhérente à la conception du moteur. Dans les voitures modernes, l’électronique est capable d’adapter le moteur à ce type d’essence, mais seulement dans certaines limites. Dans le même temps, sa puissance continuera à baisser et la température du moteur augmentera légèrement. Ce type de détonation se manifeste généralement après le ravitaillement en carburant.
Problèmes d’allumage
La détonation peut également être provoquée par un réglage inadéquat de l’allumage. Un angle d’avance trop important entraîne l’apparition de l’étincelle avant que le piston n’atteigne le point mort haut, ce qui signifie que l’allumage du mélange air-carburant se produit avant qu’il ne soit réparti dans la chambre de combustion. Des problèmes similaires se produiront si des bougies d’allumage inadéquates sont installées.
Composition irrégulière du mélange de carburant
La détonation au ralenti ne se produit généralement pas : les charges sont trop faibles. Le plus souvent, la détonation du moteur est ressentie lors de l’accélération, lorsque le rapport air/carburant dans les cylindres est particulièrement critique. Un mélange trop pauvre (beaucoup d’air, peu d’essence) augmente la température des gaz d’échappement et, en fait, de la chambre de combustion. Cela provoque une combustion explosive.
Une autre source de problèmes peut être la pénétration d’une trop grande quantité d’huile moteur dans la chambre de combustion, ce qui réduit la résistance à la détonation du mélange air-carburant.
Encrassement des cylindres
Si des dépôts se sont accumulés dans les cylindres du moteur, ils provoquent des détonations. Tout d’abord, les dépôts sur la surface intérieure de la chambre de combustion réduisent son volume et augmentent ainsi le taux de compression. Ainsi, même un carburant ayant un indice d’octane correct est mal allumé. Deuxièmement, les dépôts nuisent au refroidissement du cylindre et, au cours du fonctionnement du moteur, ils deviennent si chauds qu’ils enflamment le mélange de carburant avant qu’il ne soit enflammé par l’étincelle de la bougie d’allumage. Si vous avez des problèmes d’allumage des bougies de préchauffage, cela est probablement dû à l’encrassement.
Défaillance du système de refroidissement
Lorsque la détonation apparaît à l’accélération, c’est un signe certain de problèmes au niveau du système de refroidissement du moteur. Le moteur surchauffe, la chambre de combustion s’échauffe et le mélange air-carburant brûle de manière imprévisible. Les raisons de la détonation du moteur sous charge doivent être recherchées dans le système de refroidissement.
Comment éliminer la détonation du moteur
Chaque cause de détonation du moteur nécessite sa propre solution, mais en général, il ne s’agit pas des moyens les plus compliqués et les plus évidents d’éliminer les problèmes.
Carburant de qualité
Lorsque la détonation est provoquée par de l’essence à faible indice d’octane, il est assez facile de choisir des stations-service éprouvées qui garantissent un carburant de qualité. Si vous faites le plein avec un carburant de qualité inférieure et qu’il n’est pas possible de le vider du réservoir, vous pouvez utiliser un additif avec correcteur d’octane, qui vous permettra de vous rendre à la source d’essence de qualité avec des pertes minimales. Au minimum, il vaut la peine de diluer le carburant dans le réservoir avec de l’essence ayant l’indice d’octane le plus élevé possible.
Réglages de l’allumage d’usine et bougies adaptées
Dans ce cas, il n’y a qu’une seule chose à recommander : passer par un service pour vérifier l’angle d’allumage et, le cas échéant, revenir aux réglages d’usine. Il en va de même pour les bougies : assurez-vous qu’elles sont en bon état de fonctionnement et qu’elles répondent aux exigences du constructeur automobile, et si ce n’est pas le cas, remplacez-les par des bougies adaptées.
La charge régulière du moteur
Nous vous conseillons de ne pas rouler exclusivement à basse vitesse et de ne pas hésiter à faire tourner le moteur à haut régime de temps en temps. À ces vitesses, les dépôts de carbone accumulés lors des bousculades dans les embouteillages s’échauffent et brûlent – le moteur se nettoie ainsi efficacement. Si l’on soupçonne la présence de dépôts massifs à l’intérieur, il est possible de recourir à une procédure de fissuration.
Vérifier le niveau du liquide de refroidissement et l’état de fonctionnement du système
Si la détonation est provoquée par une surchauffe du moteur, la première chose à faire est de vérifier le niveau du liquide de refroidissement. Si le niveau est normal, il faut s’assurer que le thermostat et le ventilateur fonctionnent correctement et rincer le radiateur. En général, cela suffit.
Informations succinctes
- La détonation est le processus d’inflammation explosive du mélange air-carburant dans la chambre de combustion du moteur.
- La détonation du moteur se manifeste tout d’abord par un « tintement » métallique caractéristique.
- La détonation du moteur s’accompagne de pannes dues à l’augmentation des charges mécaniques et thermiques.
- Les principales causes de la détonation du moteur sont un carburant inadapté (de mauvaise qualité ou non conforme aux exigences du constructeur), un mauvais réglage du système d’allumage, une contamination interne des cylindres, des dysfonctionnements du système de refroidissement.
