Il motore a scoppio o a combustione interna e' cosi' definito in quanto la combustione avviene all'interno, il motore trasforma l'energia potenziale del combustibile in lavoro meccanico.

qualche cenno storico

I primi passi, che condussero nel 1854 al brevetto, si posssono intestare a EUGENIO BERSANTI e al fisico FELICE MATTEUCI che dopo alcuni anni passati a fare esperienza con un cilindro in ghisa al cui interno era presente uno stantuffo e diversi miscugli di gas detonanti arrivarono a capire il comportamento dello stantuffo: grazie alla forza prodotta dall'accensione della miscela, per mezzo di una fiammella ed in seguito di una scintilla elettrica, veniva spinto con grande forza per poi tornare parzialmente in modo spontaneo alla posizione di partenza. La condensazione dei gas prodotti dalla combustione facevano permettevano alla pressione atmosferica spingesse il pistone indietro.

motore Bersanti matteucci

Le applicazioni industriali di una simile invenzioni divennero presto reali e dopo pochi anni, nel 1860 il farncese LENOI costrui un motore a combustione interna a doppio effetto: il pistone durante una parte della sua corsa aspirava la miscela poi una scintilla elettrica la incendiava e i prodotti della combustione spingevano lo statuffo per il resto della corsa compiendo un ciclo completo. Il rendimento della macchina era del 4%.

Ben presto il motore di Lenoir venne sostituito da un modello simile a quello matteucci-bersanti ma con rendimento che raggiungeva addirittura il 12%

Nel 1860 viene ideato il CICLO A QUATTRO TEMPI, cosi' come lo conosciamo noi, dal francese BEAU DE ROCHAS.

Il pistone per prima cosa aspira la miscela quindi nella fase successiva la comprime per poi avere l'accensione e l'espansione dei gas durante la terza fase ed infine lo scarico dei gas combusti.

l'invenzione del CICLO A DUE TEMPI (scarico e aspirazione avvengono durante un'unica corsa del pistone) e' datata 1879, l'inglese D. CLERK mette a punto un motore sul cui cilindro sono ricavate una serie di feritoie che vengono aperte per scaricare la maggior parte dei gas combusti prima che il pistone arrivi al punto morto inferiore. Contemporaneamete da un'altra serie di passaggi entra la nuova miscela ed il motore e' pronto a compiere un'altro ciclo.

Nel 1882 (due mesi prim arispetto a Karl Benz e Gottlied Dailmer) il prof. ENRICO BERNARDI invento' un motore a scoppio in grado di utilizzare un derivato del petrolio come combustibile. Il motore nato da Bernardi e' del tipo a ciclo a due tempi ed atmosferico in quanto non vi e' la fase di compressione: l tre fasi di aspirazione, scoppio e scarico vengono effettuate in due corse del pistone e l'accensione a fiamma viva.

Il funzionamento e' simile a quello di un motore odierno, la prima fase e' rappresentata dall'aspirazione, il pistone allontanandosi dal punto morto superiore (PMS, punto piu' alto del cilindro che puo' raggiungere) crea una depressione nel cilindro che aspira la miscela aria-benzina fino a meta' corsa. Nella seconda fase, a meta' corsa, la miscela viene incendiata dalla fiamma attraverso la bocca d'accensione e si ha lo scoppio. Il pistone viene spinto dai gas prodotti dalla combustione e superato il punto morto inferiore ( PMI, punto piu' basso del cilindro ceh puo' raggiungere) torna verso il PMS espellendo i gas dalla camera di combustione.

ll primo mezzo semovente al mondo motorizzato a benzina e' il triciclo del figlio su Bernardi installo' il suo motore denominato "MOTRICE PIA" dal nome di sua figlia.

la "motrice pia" ha un alesaggio di 44mm, corsa di 80,5mm per una cilindrata di 122,400 cc con un regime di rotazione di 200 giri minuto sviluppava 0,024CV. venne impiegata su piccole macchine agricole e macchine per la lavorazione dei tessuti.

motrice pia

L'ingegno di Bernardi non era finito e nel 1885 costrui' un motore a 4 tempi che chiamo' "LAURO", come suo figlio. La concezione di tale motore e' del tutto simile a quella che abitualmente vediamo sulle nostre riviste. LAURO e' un monocilindrico orrizzontale di 624,195cc, 800 giri minuto ed un potenza di 2,5 cavalli. L'accensione elettrica e' sostituita da un sistema che implica la presenza di elementi in platino che reagisce all'idrogeno presente nella miscela surriscaldandosi.

Questa scelta fu dettata dalla bassa autonomia che avevono le pile dell'epoca. E' da notare che il motore disponeva di raffreddamento a liquido con circolazione forzata mediante l'ausilio dei gas di scarico, di lubrificazione delle parti in movimento ad olio, di filtro per la benzina, filtro per l'aspirazione dell'aria, e regolatore centrifugo di velocita'.

motore " lauro"

Sussistevano pero' diversi problemi legati all'accensione del motore a combustione e ad ovviare al problema ci provo' RODOLF DIESEL che sostitui' l'accensione elettrica con l'autocombusione. Si rese necessario prima di tutto cambiare il tipo di combustibili, era necessario che fossero poco volatili e che si accendessero facilmente.

Provo' con diverse sostanze (come i distillati del petrolio che oggi conosciamo come gasolio e gli oli vegetali tra cui quello di oliva e la polvere di carbone).

Riusci' a iniettare la polvere di carbone grazie ad un sitema pneumatico all'interno del cilindro e grazie all'elevata temperatura e pressione dell'aria la polvere si incedio' spontaneamente. Diesel invento' il motore DIESEL, il predecessore del motore che tutti conosciamo per i ridotti consumi.

propulsore diesel

L'invenzione di Rudolf in abbinamento a quella di BOSH, che invento' nel 1927 una pompa in grado di iniettare il gasolio finemente polvertizzato, rappresenta attualmente il sitema di propulsione per eccellenza utilizzato dall'industria.

pompa iniezione BOSH

Un atro motore a combustione interna

Negli anni 50 il tedesco FELIX WANKEL ideo' un motore a combustione interna radicalmente nuovo: pistone e cilindro venivano sostituiti da un rotore a 3 lobi rotante in una camera pressoche' ovale.

la miscela dopo esser stata aspirata viene intrappolata tra una faccia del rotore e la parete della camera. il rotore muovendosi comprime la miscela che viene incendiata dalla candela. Il risultato della combustione viene espulso attraverso l'apposita feritoita di scarico.

I motori Wankel, per come sono realizzati, hanno il vantaggio di avere dimensioni e peso ridotti, bassi costi di produzione in virtu' della semplicita' costruttiva ma pultroppo hanno consumi elevati e il notevole inquinamento prodotto ha bloccato la loro produzione.

schema motore wankel

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