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L’era delle invenzioni
Addio motori a combustione, benvenuti sistemi di alimentazione alternativi: il settore si trova di fronte a un cambiamento radicale. Ma non è sempre stato così? L’evoluzione tecnologica in pratica nasce insieme all’automobile: lo dimostra la storia delle invenzioni nel campo automobilistico.
La prima automobile della storia? Domanda dalla risposta controversa. Ufficialmente, la Benz Patent Motorwagen del 1886 è ritenuta il progenitore dell’automobile moderna. Ufficiosamente, il titolo spetta al carro a vapore che l’ingegnere francese Nicholas Cugnot costruì nel 1769 e mandò poi a sbattere contro un muro in uno dei primi esperimenti. E poi ci sarebbe ancora il Trouvé Tricycle, veicolo completamente elettrico che nel 1881 percorreva le strade di Parigi a una velocità di 12 km/h. Al contrario non vi sono dubbi sul fatto che alla fine del XIX secolo una serie di invenzioni segnò il destino del carro trainato da cavalli utilizzato fino ad allora come mezzo di locomozione personale.
1876: il primo motore a ciclo Otto. Mentre la maggior parte degli inventori dell’epoca traffica ancora con le macchine a vapore, Nicolaus Otto sviluppa un motore a gas a 4 tempi che sarà il precursore di quello a benzina. Il principio tuttora valido: nella camera a combustione un gas prende fuoco. La pressione così prodotta mette in moto un pistone che a sua volta aziona un albero motore.
1881: la prima auto elettrica funzionante. Il francese Gustave Trouvé costruisce un’auto elettrica a tre ruote con batterie al piombo ricaricabili come banco di prova per i motori elettrici da lui stesso sviluppati.
1886: la prima automobile con motore a combustione. L’inventore tedesco Carl Benz ottiene il brevetto per il suo triciclo motorizzato. Tuttavia, il motore a 4 tempi costituito da un unico cilindro montato sulla Benz Patent Motorwagen non usa benzina nel senso odierno del termine ma una benzina leggera reperibile in farmacia.
1886/1888: le prime auto moderne a quattro ruote. Indipendentemente da Benz, Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach nel 1886 presentano le loro carrozze motorizzate a quattro ruote equipaggiate con un piccolo motore a benzina che funziona come un motore a ciclo Otto. Due anni più tardi, la Maschinenfabrik A. Flocken di Coburgo produce la prima autovettura elettrica.
1893: il primo motore diesel. Rudolf Diesel sviluppa un motore in cui il carburante evapora non appena entra in contatto con l’aria compressa e riscaldata prendendo fuoco. Con un rendimento del 26 percento circa, il diesel è più efficiente rispetto al modello a ciclo Otto ma non va bene per le automobili: il primo esemplare, infatti, pesa 4,5 tonnellate.
1900/1902: la prima auto ibrida a trazione integrale. Equipaggiando la sua auto elettrica chiamata Lohner-Porsche con quattro motori applicati direttamente alle ruote, Ferdinand Porsche costruisce il primo veicolo a trazione integrale del mondo. Poiché le batterie pesano 1800 chili e offrono una scarsa autonomia, nel 1902 Porsche installa due motori a scoppio aggiuntivi che fungono da generatori. Per questo è ritenuto l’inventore dell’automobile ibrida.
All’inizio del XX secolo, l’auto rappresenta ancora un privilegio per le autorità, le aziende di trasporti e le persone agiate e la corsa alla tecnologia di propulsione del futuro non è ancora decisa. Nel 1900, negli USA il 40 percento dei veicoli è a vapore, il 38 percento elettrico e il 22 percento viaggia a benzina o petrolio oppure ad alcol. I vantaggi del motore a combustione appaiono evidenti solo con l’inizio dell’estrazione petrolifera e la costruzione di una rete di stazioni di servizio negli anni Dieci: rendimento migliore rispetto alle macchine a vapore e più autonomia rispetto ai veicoli elettrici.
1913: il primo modello di massa. La produzione a catena dell’accessibile Ford Model T contribuisce alla diffusione delle auto a benzina. 11 anni dopo la produzione a catena inizia anche in Europa.
1914: avviatore elettrico. All’affermazione definitiva del motore a scoppio si arriva grazie all’avviatore elettrico che in un primo momento viene prodotto in serie da Cadillac e poi anche da altri costruttori. Il faticoso e pericoloso avviamento manuale diventa solo un vecchio ricordo e, a differenza dei mezzi a vapore, non ci sono lunghi tempi di riscaldamento.
Le due guerre mondiali hanno rallentato il boom della motorizzazione. Quando la benzina viene razionata, provvisoriamente le auto vengono equipaggiate con un carburatore a legna; nelle strade distrutte della Germania fa il suo ritorno temporaneamente il cavallo da tiro. Nel dopoguerra, si tornano a valutare progetti per i motori e si riflette di nuovo sui motori elettrici, a turbina a gas e persino sui propulsori nucleari. Tuttavia, oltre al motore a 4 tempi a ciclo Otto solo un concetto riesce ad imporsi.
1936: il diesel diventa l’alternativa. Mercedes-Benz presenta la 260 D come prima autovettura con motorizzazione diesel. Sino ad allora, tale tecnologia di propulsione esisteva solo per gli autocarri e le locomotive. I vantaggi rispetto al motore a ciclo Otto: elevata redditività grazie alla maggiore densità di energia.
1958: motore Wankel. Tra le innovazioni interessanti rientra il motore Wankel che prende il nome dal suo inventore, Felix Wankel. Al posto di un pistone alternativo, tale propulsore utilizza un pistone rotante. I vantaggi: meno parti in movimento, minor peso, più silenziosità. Questa soluzione tuttavia non si è mai affermata su larga scala per via della complessità costruttiva e degli elevati consumi.