(Articolo da VicenzaPiù Viva n. 8, sul web per gli abbonati).
Alan Kay, informatico statunitense, disse che per predire il nostro futuro, il modo migliore sarebbe quello di inventarlo, perché se la scoperta avviene sempre in modo casuale, l’invenzione invece è il frutto di tanto lavoro e osservazione che porta all’ideazione di un progetto.
Grazie a creatività, talento, studio e possibilità economiche, è possibile migliorare la realtà e la vita di tutte le persone, migliorandone relativamente la qualità.
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.
Il motore a scoppio. 1853
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 alto 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.
Nella pagina a sinistra un altro modello del motore Barsanti-Matteucci, 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.
