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Storia del motore a scoppio

Premessa sulla nascita e datazione del motore a scoppio.

Alcuni studiosi, nel descrivere le vicende che hanno determinato la nascita del motore a scoppio fanno riferimento alle prime esperienze che padre Barsanti eseguiva durante le sue lezioni di fisica al collegio S. Michele di Volterra nel periodo 1841- 42. Noi preferiamo assumere come data ufficiale della nascita del motore il 5 giugno 1853, anno in cui il padre Eugenio Barsanti e l’ing. Felice Matteucci depositano alla segreteria dell’Accademia dei Georgofili di Firenze un plico contenente una memoria nella quale descrivono una serie di esperienze da loro fatte sulla trasformazione dell’energia esplosiva di un gas in lavoro meccanico. La figura mostra i sigilli  apposti sul plico dal segretario dell’Accademia.

Il plico, su richiesta degli stessi Barsanti e Matteucci, venne aperto successivamente nel 1863. Nella memoria, furono apposte in calce le firme dei testimoni che attestarono la veridicita del contenuto; si tratta di personaggi in vista nella Firenze di quegli anni, degni di stima e di fiducia: il padre Giovanni Antonelli, direttore dell’Osservatorio Ximeniano di Firenze, i professori Tito Gonnella ed Emilio Bechi, l’architetto Pasquale Poccianti, il padre Filippo Cecchi delle Scuole Pie di Firenze.


Verso la fine del 1851 o agli inizi del 1852 il brillante professore di matematica e di fisica delle Scuole Pie ed il vivace ingegnere esperto di meccanica e di idraulica si unirono con reciproca stima e con affettuosa amicizia in un progetto ambizioso che intendeva sfruttare l’’espansione di un miscuglio gassoso composto di idrogeno ed aria atmosferica, incendiato dalla scintilla elettrica, allo scopo di trasformare parte dell’energia dell’esplosione in energia di movimento.

Come scrisse p. Alfani nel 1931, essi “ intrapresero insieme una lunga e minuziosa serie di esperienze e misure delicate, preparazione al congegno meccanico che doveva condurli alla vittoria.”

L’idea si era affacciata alla mente di Barsanti quasi dieci anni prima quando, giovanissimo, insegnava nel Collegio S.Michele di Volterra. In realta non si trattava di un’idea originale. Gia l’abate Hautefeuille (1678), Christiaan Huygens (1680) e Denis Papin (1688) avevano pensato di impiegare la polvere nera per produrre, deflagrando, una depressione in una camera chiusa allo scopo di aspirare acqua nella camera stessa. I loro studi si prefiggevano di utilizzare la pressione atmosferica per sviluppare una forza motrice.

Pochi anni prima dell’inizio dell’attivita di Barsanti e Matteucci, nel 1841, l’ingegnere milanese Luigi De Cristoforis, facendo riferimento ad un brevetto dell’inglese Samuel Brown (1832), descrisse in una memoria, pubblicata sugli Atti del Reale Istituto Lombardo di Scienze, Lettere ed Arti, una macchina igneo-pneumatica a miscela d’aria e vapore di nafta (che poi costrui e fece funzionare), che costitui il primo motore atmosferico a esplosione a combustibile liquido.

L’incontro di Barsanti con Matteucci e la successiva collaborazione con l’ingegnere lucchese rappresento per il padre scolopio il completamento ideale delle conoscenze scientifiche e tecniche indispensabili per portare avanti il suo programma di ricerca.

Il rapporto scientifico tra i due personaggi fu sempre paritetico. Nel 1858 per smentire definitivamente alcune voci che attribuivano al solo p. Barsanti la paternita dell’invenzione del motore e che avevano dato luogo ad un articolo apparso sull’ Almanacco Etrusco, il padre scolopio fece pubblicare una pronta replica che vale la pena di riportare per intero:

Monitore Toscano

N. 12 Sabato 16 gennaio 1858

Pag. 3

Rettificazione

Nell’almanacco etrusco del corrente anno all’articolo Invenzioni e scoperte, pag. 336, viene attribuito esclusivamente al sottoscritto una nuova scoperta per la quale verrebbe sostituita la forza di un gaz a quella del vapore.

L’invenzione della quale si tratta che veramente consiste nell’impiegare la de(to)nazione d’una mescolanza gassosa a produrre una forza motrice da sostituire al vapore; appartiene in comune nella sua origine e nel suo progressivo sviluppo al sottoscritto ed al suo amico Signor Felice Matteucci di Firenze valente cultore delle scienze Fisico – matematiche.

Tanto dichiaro per debito di Giustizia.

Prof. Eugenio Barsanti d.S.P. “

Durante i dodici anni della comune ed incessante attivita di ricerca fu studiato il motore a scoppio gravi-atmosferico e ne furono realizzati diversi prototipi. Si tratto del primo vero motore a combustione interna, costituito, nella sua realizzazione piu semplice, di un cilindro ad asse verticale nel quale lo scoppio di una miscela di aria e idrogeno o gas illuminante proiettava verso l’alto uno stantuffo creando il vuoto nello spazio sottostante. Nella corsa di ritorno, sotto l’azione della pressione atmosferica, lo stantuffo, per mezzo di replica orologi un’asta dentata ad esso solidale ed un rocchetto a ruota libera, trasmetteva il movimento all’ albero motore.

L’ambiente dove venne svolta la parte principale della ricerca era quello dell’Osservatorio Ximeniano, prestigioso istituto fondato circa un secolo prima dal gesuita Leonardo Ximenes e gestito all’epoca dai padri scolopi.

Barsanti e Matteucci poterono contare sempre sulla dotta scienza matematica di p. Giovanni Antonelli, direttore dell’Osservatorio, e sulla geniale sensibilita meccanica di p. Filippo Cecchi, ma in ultima analisi furono loro due – Barsanti con il suo vivace ingegno, con la sua determinazione, con la volonta indomabile, Matteucci con la sua conoscenza della meccanica, con le sue soluzioni innovative, con la pratica sperimentale – a concepire ed a costruire il primo motore a scoppio della storia.

Le difficolta furono enormi, non solo scientifiche e tecniche, ma specialmente organizzative, legate alle modeste condizioni artigianali ed industriali dell’Italia di allora (rispetto alle nazioni piu progredite, Germania, Francia ed Inghilterra).

Gli ostacoli ed i malintesi, le disillusioni ed i dolori accompagnarono l’esistenza dei due inventori.

Infine la morte prematura di Barsanti nel 1864 spezzo per sempre le speranze di veder loro riconosciuta la priorita dell’invenzione.

Le pratiche per ottenere il brevetto del motore a scoppio furono iniziate nel 1854, di pari passo con la costruzione dei primi motori e furono continuate negli anni seguenti man mano che il motore veniva perfezionato. I brevetti furono numerosi, in Inghilterra, in Francia, nello stato del Piemonte, in Belgio, in Prussia.

Tuttavia ancora prima, il 5 giugno 1853, la prestigiosa Accademia dei Georgofili aveva ricevuto un loro plico sigillato,replica rolex daytona orologi contenente una dettagliata memoria sullo stato delle ricerche e conclusioni e lo aveva conservato a protezione del lavoro intellettuale da loro svolto. Sulla copertina del plico era scritto: “Rapporto riguardante alcuni nuovi sperimenti dei Signori Eugenio Barsanti e Felice Matteucci, da loro depositato sigillato presso l’Accademia dei Georgofili nell’adunanza del 5 Giugno 1853, come rilevasi dal processo verbale di detta adunanza”.

A 150 anni di distanza, la Mostra del motore a scoppio, che apre le celebrazioni della ricorrenza dell’invenzione di Barsanti e Matteucci, e stata allestita proprio nella stessa sede che custodi il documento ufficiale della nascita del motore a scoppio.

Nella mostra sono esposti i documenti, le lettere, i modelli che ricostruiscono la storia del primo motore, il motore della scuola fiorentina, come e stato giustamente chiamato.

Per la prima volta vengono presentati il brevetto inglese e quello piemontese del 1857, il brevetto piemontese di Barsanti, Matteucci e Babacci del 1861, sulla cui base fu costruito il motore della ditta Escher Wyss di Zurigo che fece bella mostra di se alla 1a Esposizione Nazionale di Firenze del 1861, il brevetto inglese del 1861 e le estensioni delle privative piemontesi a tutte le province del Regno d’Italia del 1864.

Accanto ai documenti, alle lettere, vengono presentate anche le ricostruzioni, sulla base del brevetto inglese del 1857, del motore con pistone ausiliario a tre tempi, primo sistema, e del motore senza pistone ausiliario a tre tempi, secondo sistema, e, sulla base del brevetto inglese del 1861, del motore a pistoni contrapposti, fatte eseguire in occasione del 150° anniversario dell’invenzione.

Fondazione Barsanti & Matteucci
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