Tijdens normale verbranding brandt het brandstof/luchtmengsel op een zeer gecontroleerde en voorspelbare manier. In een vonkontstekingsmotor vindt het proces in een fractie van een seconde plaats. Het mengsel begint eigenlijk te verbranden op het punt waar het wordt ontstoken door de bougies, en brandt vervolgens weg van de bougies totdat alles wordt geconsumeerd. Dit type verbranding zorgt voor een soepele opbouw van temperatuur en druk en zorgt ervoor dat de uitzettende gassen de maximale kracht aan de zuiger afgeven op precies het juiste moment in de krachtslag. [Figuur 6-21]

Detonatie is een ongecontroleerde, explosieve ontsteking van het brandstof/luchtmengsel in de verbrandingskamer van de cilinder. Het veroorzaakt overmatige temperaturen en drukken die, als ze niet worden gecorrigeerd, snel kunnen leiden tot het uitvallen van de zuiger, cilinder of kleppen. In minder ernstige gevallen veroorzaakt detonatie oververhitting, ruwheid of vermogensverlies van de motor.

Detonatie wordt gekenmerkt door hoge cilinderkoptemperaturen en komt het meest waarschijnlijk voor bij gebruik op hoge vermogensinstellingen. Veelvoorkomende operationele oorzaken van ontploffing zijn:

• gebruik van een lagere brandstofkwaliteit dan die gespecificeerd door de vliegtuigfabrikant.
• Werking van de motor met extreem hoge drukken in combinatie met lage toerentallen.
• Bediening van de motor bij hoge vermogensinstellingen met een overdreven mager mengsel.
• Het handhaven van uitgebreide grondbewerkingen of steile beklimmingen waarbij cilinderkoeling wordt verminderd.

Ontploffing kan worden vermeden door deze basisrichtlijnen te volgen tijdens de verschillende fasen van grond- en vliegoperaties:

• Zorg ervoor dat de juiste kwaliteit brandstof wordt gebruikt.
• Houd de kapflappen (indien beschikbaar) in de volledig open positie terwijl ze op de grond zijn om de maximale luchtstroom door de motorkap te bieden.
• Gebruik een verrijkt brandstofmengsel en een ondiepere klimhoek om de cilinderkoeling te verhogen tijdens het opstijgen en de eerste klim.
• Vermijd uitgebreide, krachtige, steile beklimmingen.
• Ontwikkel de gewoonte om de motorinstrumenten te bewaken om de juiste werking te verifiëren volgens de procedures die door de fabrikant zijn vastgesteld.

Voorontsteking treedt op wanneer het brandstof/luchtmengsel ontsteekt voorafgaand aan de normale ontsteking van de motor. Voortijdige verbranding wordt meestal veroorzaakt door een resterende hotspot in de verbrandingskamer, vaak veroorzaakt door een kleine koolstofafzetting op een bougie, een gebarsten bougie-isolator of andere schade in de cilinder waardoor een onderdeel voldoende verwarmt om de brandstof/luchtlading te ontsteken. Voorontsteking zorgt ervoor dat de motor vermogen verliest en produceert een hoge bedrijfstemperatuur. Net als bij ontploffing kan voorontsteking ook ernstige motorschade veroorzaken, omdat de uitzettende gassen overmatige druk uitoefenen op de zuiger terwijl ze nog steeds op de compressieslag zitten.

Ontploffing en voorontsteking komen vaak gelijktijdig voor en de ene kan de ander veroorzaken. Aangezien beide omstandigheden een hoge motortemperatuur veroorzaken, gepaard met een afname van de motorprestaties, is het vaak moeilijk om onderscheid te maken tussen de twee. Het gebruik van de aanbevolen brandstofkwaliteit en het gebruik van de motor binnen de juiste temperatuur-, druk- en toerentalbereiken verminderen de kans op ontploffing of voorontsteking.