Chi ha inventato il primo motore a combustione interna nel 1864
L'invenzione del motore a combustione interna non è riconducibile a un singolo momento o a un unico artefice: è il risultato di decenni di sperimentazioni parallele e sovrapposte, condotte tra la metà e la fine dell'Ottocento in diversi paesi europei. Il 1864 non è il punto di origine assoluto, ma rappresenta un anno cardine nella storia di questa tecnologia: è l'anno in cui il sacerdote e ingegnere italiano Eugenio Barsanti — uno dei due inventori del primo motore a gas documentato — muore in Belgio mentre sovrintende alla costruzione di un nuovo esemplare, e l'anno in cui il tedesco Nikolaus August Otto fonda la prima società commerciale dedicata a questo tipo di motore. Attribuire la paternità dell'invenzione richiede pertanto di distinguere tra priorità del brevetto, primo prototipo funzionante e primo successo industriale.
Il primato italiano: Barsanti e Matteucci
La priorità storica dell'invenzione del motore a combustione interna è oggi generalmente riconosciuta a due italiani: Eugenio Barsanti (1821–1864), ingegnere e sacerdote scolopio di Pietrasanta, e Felice Matteucci (1808–1887), ingegnere idraulico fiorentino. I due presentarono il loro progetto all'Accademia dei Georgofili di Firenze il 5 giugno 1853, descrivendo con precisione il principio di un motore a forza espansiva dei gas.
Il brevetto britannico, pubblicato sul Morning Journal di Londra, fu concesso il 12 giugno 1854. Il primo prototipo funzionante fu realizzato nel 1856 presso la fonderia Benini di Firenze, poi sviluppato nelle Officine della Ferrovia Maria Antonia. Il motore era di tipo monocilindrico verticale: una miscela di aria e gas illuminante veniva accesa, proiettando il pistone verso l'alto; il successivo raffreddamento creava il vuoto, e la pressione atmosferica esterna compiva il lavoro utile spingendo il pistone verso il basso — principio che precorre direttamente i progetti di Otto e Langen.
Nel 1863 l'Istituto Lombardo di Scienze e Lettere nominò una commissione per valutare la macchina Barsanti-Matteucci: le prove di potenza e consumo furono giudicate positivamente e agli inventori fu assegnata una medaglia d'argento. L'anno successivo, il 19 aprile 1864, Barsanti morì di febbri tifoidee a Seraing, in Belgio, dove stava curando la costruzione di un nuovo modello presso le Officine Cockerill. La morte prematura, unita all'oscuramento storico operato dalla successiva fortuna commerciale tedesca, lasciò per decenni nell'ombra la sua contribuzione.
Il motore Lenoir: il primo a essere prodotto in serie (1860)
Prima che Otto fondasse la sua società, fu il belga naturalizzato francese Jean Joseph Étienne Lenoir (1822–1900) a ottenere il primo successo commerciale con un motore a combustione interna. Nel 1860 Lenoir brevettò e avviò la produzione di un motore monocilindrico orizzontale a doppio effetto, alimentato a gas illuminante con accensione a scintilla elettrica — tecnologia analoga nella struttura a quella di una macchina a vapore, ma senza caldaia.
Il motore Lenoir era inefficiente — il rendimento stimato era di circa il 4%, contro il 12–17% dei successori — ma fu il primo a essere immesso nel mercato su scala industriale: ne furono costruiti tra 400 e 600 esemplari in vari paesi. Veniva impiegato come motore stazionario per piccole officine, stamperie e pompe. Nel 1863 Lenoir adattò uno di questi motori su un veicolo a tre ruote, compiendo un percorso di circa undici chilometri tra Parigi e il bosco di Vincennes; si trattò del primo veicolo a motore termico a effettuare un tragitto su strada documentato, anche se a una velocità di pochi chilometri all'ora.
Otto e Langen: la fondazione del 1864 e il motore atmosferico
Nel 1864 il commerciante tedesco Nikolaus August Otto (1832–1891), privo di formazione ingegneristica accademica ma dotato di straordinaria intuizione tecnica, si associò all'ingegnere e industriale Eugen Langen (1833–1895) e fondò a Colonia la società N. A. Otto & Cie, precursore dell'attuale Deutz AG. Era la prima impresa al mondo dedicata esclusivamente alla produzione di motori a combustione interna.
Il primo motore commerciale della società, il motore atmosferico Otto-Langen, fu completato nel 1866. Era un motore a pistone libero verticale, simile nel principio al progetto Barsanti-Matteucci: l'esplosione della miscela proiettava verso l'alto un pistone non collegato direttamente all'albero motore, il successivo raffreddamento creava il vuoto, e la pressione atmosferica forniva la corsa di lavoro. Il consumo di gas era notevolmente inferiore rispetto al motore Lenoir. All'Esposizione Universale di Parigi del 1867 il motore Otto-Langen ottenne la medaglia d'oro, consacrandone il successo internazionale.
Il ciclo a quattro tempi: la svolta del 1876
La realizzazione che avrebbe davvero rivoluzionato il settore arrivò dodici anni dopo la fondazione dell'azienda. Il 9 maggio 1876 Otto depositò il brevetto per un motore a gas a quattro tempi — aspirazione, compressione, combustione-espansione, scarico — denominato poi ciclo Otto. Questo schema, ancora oggi alla base della stragrande maggioranza dei motori a benzina, raggiungeva un rendimento termico nettamente superiore ai predecessori.
Nel 1877 il brevetto fu ufficialmente concesso. Nei successivi anni le officine Deutz — come nel frattempo era stata rinominata la società — produssero decine di migliaia di esemplari. Tra i tecnici formatisi in quell'ambiente vi erano Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach, che avrebbero in seguito sviluppato il motore a benzina ad alta velocità, e Rudolf Diesel, che nel 1892 brevettò il motore a compressione che porta il suo nome.
La questione della paternità: un dibattito ancora aperto
La storiografia del settore ha a lungo attribuito l'invenzione del motore a combustione interna a Nikolaus Otto, o in alternativa a Étienne Lenoir. Tuttavia, ricerche successive — tra cui quelle pubblicate dall'Istituto Lombardo e riprese in sede internazionale — hanno stabilito che il brevetto Barsanti-Matteucci del 1854 precede di sei anni il motore Lenoir e di dieci l'attività di Otto. La stessa Deutz AG, in occasione del 150º anniversario del suo motore, ha riconosciuto pubblicamente l'anteriorità degli inventori italiani.
Resta controversa la distinzione tra «primo progetto documentato», «primo prototipo funzionante» e «prima realizzazione industriale su larga scala»: criteri diversi portano a risposte diverse, e la letteratura tecnica utilizza talvolta le tre categorie in modo intercambiabile, generando confusione nelle attribuzioni.
Domande frequenti
Chi ha inventato il primo motore a combustione interna?
In base alla priorità documentata del brevetto, gli inventori del primo motore a combustione interna sono considerati gli italiani Eugenio Barsanti e Felice Matteucci, che ottennero il brevetto britannico nel 1854 e costruirono un prototipo funzionante nel 1856. Il belga Étienne Lenoir (1860) fu il primo a produrlo in serie, mentre il tedesco Nikolaus Otto (1864–1876) ottenne il maggiore successo commerciale.
Perché il 1864 è associato all'invenzione del motore a combustione interna?
Il 1864 è doppiamente rilevante: è l'anno della morte di Eugenio Barsanti, che stava sviluppando un nuovo modello del suo motore in Belgio, e l'anno in cui Nikolaus Otto e Eugen Langen fondarono la prima società industriale dedicata ai motori a gas, la N. A. Otto & Cie, da cui sarebbe nata l'odierna Deutz AG.
Qual è la differenza tra il motore Lenoir, il motore Otto-Langen e il ciclo Otto?
Il motore Lenoir (1860) fu il primo prodotto in serie ma aveva un rendimento molto basso (circa 4%) e funzionava in due tempi senza compressione preventiva. Il motore atmosferico Otto-Langen (1866) era più efficiente grazie alla separazione tra pistone e albero motore. Il ciclo Otto a quattro tempi (1876) introdusse la compressione della miscela prima dell'accensione, raggiungendo un rendimento nettamente superiore e diventando il modello di riferimento per tutti i successivi motori a benzina.
Il motore Barsanti-Matteucci era davvero anteriore a quello di Lenoir?
Sì. Il brevetto di Barsanti e Matteucci fu depositato in Inghilterra nel 1854, sei anni prima del motore Lenoir (1860). Il prototipo funzionante fu collaudato a Firenze nel 1856. Sia la documentazione tecnica depositata all'Accademia dei Georgofili nel 1853, sia il brevetto inglese del 1854 attestano la priorità cronologica degli inventori italiani.
Cosa si intende per «ciclo Otto» e perché è ancora usato oggi?
Il ciclo Otto è il ciclo termodinamico a quattro tempi brevettato da Nikolaus Otto nel 1876-1877: aspirazione della miscela aria-carburante, compressione, combustione con espansione del gas e infine scarico. Grazie alla compressione preventiva della miscela, il rendimento è significativamente più elevato rispetto ai cicli a due tempi privi di compressione. Questo principio è tuttora alla base della quasi totalità dei motori a benzina installati su automobili, motocicli e piccole attrezzature.