Il motore a scoppio – o più correttamente, a combustione interna – è una macchina che permette di trasformare l’energia chimica, propria di una miscela tra l’aria e un combustibile, in energia meccanica. Il motore a combustione interna, utilizzato nella maggior parte dei velivoli e dei mezzi di trasporto terrestri e navali, nasce 160 anni fa a Firenze.
Pochi sanno che è un’invenzione tutta italiana, legata agli studi di un insegnante di fisica originario di Pietrasanta, Padre Eugenio Barsanti, e di un ingegnere di Lucca, Felice Matteucci. Il 6 giugno 1853, entrambi depositano all’Accademia dei Georgofili di Firenze un documento che descrive il primo rudimentale motore a scoppio della storia.
In basso una riproduzione del motore a scoppio Barsanti e Matteucci, 1854, presente al Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci, Milano. Fu il primo esempio di motore a combustione interna usato per azionare macchine utensili.
Quest’altro modello del motore Barsanti-Matteucci è custodito all’osservatorio Ximeniano di Firenze.
Nel 1875-76 gli ingegneri tedeschi Nikolaus Otto, Eugen Langer, Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach mettono a punto il primo motore a quattro tempi (aspirazione, compressione, scoppio e scarico) che diventerà il modello della maggior parte dei motori moderni.
Come funziona
La camera di combustione è il luogo in cui avviene la conversione tra energia chimica e meccanica. Nei motori a quattro tempi, che sono quelli più diffusi, i gas vengono aspirati attraverso apposite valvole e compressi una volta che queste ultime si sono chiuse. Ciò dà luogo alla combustione: i gas si espandono e generano una pressione che spinge verso il basso il pistone; questo agisce sulla biella, che a sua volta mette in rotazione l’albero motore. Risalendo, il pistone spinge infine i gas fuori dalla camera attraverso le valvole di scarico, prima che queste si chiudano e il ciclo ricominci con una nuova fase di aspirazione. I motori si possono dividere in due grandi famiglie: quelli ad accensione comandata, in cui l’innesco della combustione avviene grazie a una scintilla, e quelli ad accensione spontanea – fondamentalmente i motori diesel – in cui la combustione avviene appunto spontaneamente, grazie alle condizioni favorevoli di pressione e di temperatura che si creano nella camera di scoppio.
A cosa serve
Il motore a combustione interna permette di trasformare l’energia chimica dell’aria e del carburante in lavoro meccanico. Il motore è dunque un generatore di potenza meccanica che ha innumerevoli campi d’impiego, a partire dalla propulsione dei veicoli.
La nascita dell’automobile
In seguito Daimler perfezionerà l’invenzione, sviluppando un motore a scoppio leggero e potente, in grado di essere applicato su veicoli a quattro ruote. Nasceva così l’automobile.
Nella foto sotto, la prima Mercedes. Il modello 35PS fu prodotto nel 1901; sul sedile posteriore siedono Gottlieb Daimler, il costruttore, e la moglie Mercedes.
Le più grandi invenzioni della storia
di LUCA FUSARO
La storia dell’umanità è ricca di scoperte memorabili, nate dall’ingegno, dalla casualità o da una combinazione dei due fattori. Alcune hanno cambiato il corso della storia e plasmato il mondo intero; difficilmente potremmo immaginare il nostro stile di vita di oggi, senza di esse. In questa serie di articoli vedremo quali sono le invenzioni e le scoperte più grandi e più utili di sempre, considerando la loro storia e l’impatto che hanno avuto sulla società moderna.
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