4. 2 MOTORI EOLICI
Anche il mulino a vento è un’antica macchina che trasforma l’energia presente in natura per muovere degli ingranaggi.
Le pale del mulino a vento forniscono il moto rotatorio che viene trasmesso a un albero meccanico collegato alla macina.
In Olanda, molti mulini a vento, che nel tempo hanno caratterizzato il paesaggio, sono ancora in funzione.
La versione più evoluta tecnologicamente dei mulini a vento sono i generatori eolici, trattati nel Capitolo 6.
4. 3 MOTORI TERMICI
Il motore termico è una macchina che usa il calore per produrre lavoro meccanico. Possono essere di due tipi:
1. a combustione esterna al motore, come le macchine e le turbine a vapore;
2. a combustione interna al motore, come i motori a scoppio e i motori a reazione.
4. 3.1 LE MACCHINE A VAPORE
La macchina a vapore è un motore a combustione esterna poiché il combustibile viene bruciato fuori dai cilindri motori; ne consegue che l’inquinamento atmosferico prodotto può essere controllato più facilmente.
Le macchine a vapore sono costituite da una caldaia alimentata a legna, carbone o gasolio, nella quale l’acqua viene trasformata in vapore surriscaldato. Con un meccanismo di distribuzione, il vapore agisce alternativamente sulle due facce di un pistone, facendolo scorrere avanti e indietro in un cilindro chiuso alle due estremità dove il vapore acqueo surriscaldato si espande.
La macchina a vapore è di grande importanza storica, perché grazie a essa fu possibile produrre energia meccanica in modo indipendente dalla presenza di corsi d’acqua o di venti potenti utili per far girare i mulini. Ciò determinò il primo grande sviluppo industriale.
La macchina a vapore, dopo i primi tentativi dell’inglese Thomas Newcomen (1663-1729), fu perfezionata dallo scozzese James Watt (1736-1819). Watt fece in modo di far agire il vapore sulle due facce del pistone e dotò la macchina di un condensatore, cioè di un organo in grado di ricondensare in acqua il vapore che usciva dal cilindro: l’acqua veniva reintrodotta nella caldaia ridiventando vapore, chiudendo così il ciclo e risparmiando combustibile.
Nelle macchine a vapore il cilindro mette in funzione un albero che è collegato a un grosso volano che regolarizza il moto rotatorio ►FIG. 20 .
4. 3.2 IL MOTORE A SCOPPIO
Il motore a scoppio è a combustione interna perché trasforma l’energia chimica, contenuta in una miscela di aria e di combustibile, in energia meccanica e termica all’interno dello stesso motore.
La trasformazione si verifica nella camera di scoppio, dove i gas bruciati generano un’esplosione che spinge il pistone verso il basso; il pistone, a sua volta, fa ruotare l’albero motore.
La miscela consiste in un combustibile (benzina, gasolio, GPL o altri derivati del petrolio) che brucia grazie all’ossigeno contenuto nell’aria. Il tipo di combustibile determina le caratteristiche del motore (a benzina, diesel, ecc.) e quindi la sua applicazione nei vari ambiti.
Sfruttata l’energia, i gas bruciati vengono eliminati attraverso una valvola di scarico. Per evitare un eccessivo riscaldamento, il calore non trasformato in energia meccanica deve essere eliminato dal motore per mezzo di un sistema di raffreddamento liquido o ad aria.
Motore a scoppio.
