Il Motore Barsanti-Matteucci

Felice Matteucci, nacque a Lucca il 12 febbraio 1808 e fu ingegnere, con una forte passione per l’idraulica e la meccanica. Niccolò Barsanti nacque a Pietrasanta il 12 ottobre 1821 e fu insegnante di matematica e fisica; divenne padre Scolopio cambiando il suo nome in Eugenio.

Barsanti e Matteucci cominciarono a collaborare dal 1851 alla realizzazione di un nuovo tipo di motore. Bisognava che l’esplosione di una miscela gassosa producesse movimento. L’idea iniziale è attribuita a Barsanti, il quale prese spunto da un esperimento di Alessandro Volta, chiamato appunto ‘pistola di Volta’. L’esplosione di idrogeno e aria in pressione era sfruttata per produrre l’espulsione del tappo del serbatoio nel quale la miscela era contenuta.

Di cosa stiamo parlando tecnicamente?

Il motore a scoppio da loro ideato è così definitito: Bicilindrico, gravioatmosferico ad azione differita alla corsa di ritorno del pistone, con movimento in controfase degli stantuffi. La miscela di combustibile è composta da idrogeno e aria ed è accesa mediante una scintilla elettrica, riproponendo quanto prodotto dall’esperimento della “pistola di Volta”.
Il ciclo di funzionamento è costituito da aspirazione, scoppio e scarico, si parla cioè di un motore a 3 tempi. La spinta motrice sull’albero non è provocata dalla fase di espansione che permette la salita del pistone  (nella corsa di andata) quanto invece dalla fase di discesa tramite l’azione della pressione atmosferica e della forza peso del pistone nella corsa di ritorno.

Ecco perché il termine gravioatmosferico.

Tali forze sono trasmesse attraverso le ruote dentate come coppia all’albero. Con questa soluzione si poteva realizzare un alto rapporto di espansione e un rendimento termico superiore ad altri motori già presenti all’epoca (come il motore Lenoir). Grazie a Barsanti e Matteucci per la prima volta si costruì un motore non a vapore, creando un dispositivo più efficace, affidabile, meno ingombrante e più versatile.

Com’è sviluppato?

Il progetto sviluppato è formato da due cilindri nei quali camminano due pistoni con moto indipendente. Sul retro delle aste dei pistoni è presente una cremagliera ingranata ad una ruota dentata. Le ruote dentate sono entrambe calettate su di un unico albero che muove un volano. Una terza ruota dentata è posta fra le aste dei pistoni ingranata a queste tramite due ulteriori cremagliere laterali. Nelle aste vi sono rispettivamente due piolini che controllano apertura e chiusura delle valvole nella camera di espansione. Tra le valvole, all’interno dei cilindri, vi è un semicilindro tronco-conico con tre aperture per la distribuzione della miscela di combustibile. Il tutto è sorretto da una struttura massiccia.

Quanto successo riscosse?

Barsanti e Matteucci depositarono una prima memoria all’Accademia dei Georgofili in una lettera il 4 giugno 1853. La prima certificazione ufficiale fu ottenuta a Londra nel 1854, con brevetto numero 1072 dal titolo: “A new or improved mode of applying the explosion of gases as a motive powery.” Tale certificazione fu pubblicata nel Morning Journal di Londra.

Una delle prime applicazioni testimoniate fu presso la Fonderia Benini di Firenze, nel 1856 presso le Officine della Stazione Ferroviaria. Il motore a combustione interna di Barsanti e Matteucci è stato applicato nella fonderia per la movimentazione di macchine utensili. Negli anni a seguire il motore fu perfezionato e migliorato ottenendo nuovi brevetti. Nel 1861 Barsanti e Matteucci fondarono la Società del Nuovo Motore che per difficoltà economiche fallì dopo pochi anni. Il loro motore fu realizzato a Zurigo dalla Escher Wiss, a Milano dalla Bauer, in Belgio dalle Officine John Cockerill.

Barsanti morì prematuramente e inutili furono gli sforzi del padre e di Matteucci nel tentativo di affermare il loro primato nell’invenzione del motore a scoppio. La comunità internazionale diede voce al motore Lenoir (1860) ampiamente pubblicizzato. Non solo: anche il motore di Otto e Langen (1867), mostrato all’Esposizione Universale di Parigi del 1867, identico a quello di Barsanti e Matteucci.
La causa della loro poca visibilità è forse dovuta alla debolezza del nascente stato italiano di quell’epoca e del forte sviluppo industriale degli altri paesi dell’attuale unione Europea.

Articolo a cura di Simone Americi.