Durante a combustão normal, a mistura de combustível/ar queima de maneira muito controlada e previsível. Em um motor de ignição por faísca, o processo ocorre em uma fração de segundo. A mistura realmente começa a queimar no ponto em que é inflamada pelas velas de ignição e queima as velas até que tudo seja consumido. Este tipo de combustão causa um acúmulo suave de temperatura e pressão e garante que os gases em expansão forneçam a força máxima ao pistão exatamente no momento certo no curso de força. [Figura 6-21]

A detonação é uma ignição explosiva descontrolada da mistura de combustível/ar dentro da câmara de combustão do cilindro. Causa temperaturas e pressões excessivas que, se não corrigidas, podem levar rapidamente à falha do pistão, do cilindro ou das válvulas. Em casos menos graves, a detonação causa superaquecimento do motor, rugosidade ou perda de potência.

A detonação é caracterizada por altas temperaturas da cabeça do cilindro e é mais provável que ocorra ao operar em configurações de alta potência. As causas operacionais comuns de detonação são:

• Uso de um grau de combustível inferior ao especificado pelo fabricante da aeronave.
• Operação do motor com pressões de coletor extremamente altas em conjunto com baixas rotações.
• Operação do motor em configurações de alta potência com uma mistura excessivamente magra.
• Manter operações estendidas em solo ou subidas íngremes nas quais o resfriamento do cilindro é reduzido.

A detonação pode ser evitada seguindo estas diretrizes básicas durante as várias fases das operações de solo e de voo:

• Certifique-se de que o grau de combustível adequado é usado.
• Mantenha as abas da capota (se disponível) na posição totalmente aberta enquanto estiver no solo para fornecer o fluxo máximo de ar através da carenagem.
• Use uma mistura de combustível enriquecida, bem como um ângulo de subida mais raso para aumentar o resfriamento do cilindro durante a decolagem e a subida inicial.
• Evite subidas íngremes e prolongadas.
• Desenvolva o hábito de monitorar os instrumentos do motor para verificar o funcionamento adequado de acordo com os procedimentos estabelecidos pelo fabricante.

A pré-ignição ocorre quando a mistura de combustível/ar acende antes do evento normal de ignição do motor. A queima prematura geralmente é causada por um ponto de calor residual na câmara de combustão, geralmente criado por um pequeno depósito de carbono em uma vela de ignição, um isolador de vela rachado ou outro dano no cilindro que faz uma peça aquecer o suficiente para acender a carga de combustível/ar. A pré-ignição faz com que o motor perca a potência e produz altas temperaturas de operação. Tal como acontece com a detonação, a pré-ignição também pode causar danos graves ao motor, pois os gases em expansão exercem pressão excessiva sobre o pistão enquanto ainda estão no curso de compressão.

A detonação e a pré-ignição geralmente ocorrem simultaneamente e um pode causar o outro. Como qualquer condição causa alta temperatura do motor acompanhada por uma diminuição no desempenho do motor, muitas vezes é difícil distinguir entre os dois. Usar o grau de combustível recomendado e operar o motor dentro de sua temperatura, pressão e faixas de rotação adequadas reduzem a chance de detonação ou pré-ignição.