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Quattro ruote e un motore che hanno cambiato il mondo

Quando comparvero i primi esemplari, l'automobile era ritenuta così lenta, scomoda e con motori talmente inaffidabili che pochi scommettevano su uno sviluppo in grado di sostituire le carrozze trainate dai cavalli, allora il mezzo più diffuso. Ma la tecnologia galoppava più dei cavalli e presto l'auto si diffuse così tanto da diventare fondamentale nella società moderna. Oggi è difficile immaginare di farne a meno, non soltanto perché è essenziale per spostarsi, ma anche perché è un segno di distinzione sociale. Tuttavia il numero di vetture in circolazione crea grandi problemi di inquinamento e di traffico. Inoltre, il fatto che le riserve di petrolio possano esaurirsi impone di trovare alternative ai motori attuali

Fa tutto da sola

L'automobile è il mezzo di trasporto più usato per spostarsi in gran parte del mondo. È meno veloce dell'aereo e meno economica del treno, però permette a chiunque di muoversi in piena autonomia percorrendo anche molte centinaia di chilometri in un solo giorno. Per questo l'automobile ha trasformato completamente la vita quotidiana. E, anche se esiste da poco più di un secolo, è diventata una tecnologia di cui non sapremmo come fare a meno.

Un'automobile è un mezzo di trasporto dotato di più di due ruote e di un motore che le consente di mettersi in movimento senza fonti di energia esterne. Il numero di persone che può trasportare varia a seconda delle dimensioni. Le automobili che circolano normalmente sulle nostre strade possono trasportare da due fino a sette persone; un mezzo che ne contenga di più di solito ha altri nomi, come autobus o pulmino, anche se dal punto di vista tecnico è del tutto simile a un'auto.

Un'automobile è composta da diverse parti. Quella più esterna, la carrozzeria, è costruita in metallo sagomato in fogli sottili, chiamato lamiera. Nella parte centrale dell'automobile è ricavato l'abitacolo, con i sedili per i passeggeri. Il cruscotto è la parte su cui sono montati i comandi e il volante che serve a orientare la direzione di marcia. Ai piedi del guidatore sono presenti di solito tre pedali: la frizione serve a interrompere la trasmissione del moto alle ruote; l'acceleratore aumenta la quantità di carburante che arriva all'interno dei cilindri e quindi il numero di giri che fa il motore; il pedale del freno aziona meccanismi di vario tipo che rallentano o bloccano il movimento delle ruote. Nella parte anteriore, sotto una copertura mobile chiamata cofano, di solito si trova il motore, anche se alcuni modelli lo hanno installato posteriormente.

Il suo 'cuore' si chiama motore

Il motore di quasi tutte le automobili odierne è del tipo chiamato a scoppio ed è alimentato con sostanze derivate del petrolio. Benzina e gasolio sono i carburanti più utilizzati, ma esistono anche molte automobili alimentate a metano oppure a GPL (sigla di Gas di petrolio liquefatto), che sono due gas combustibili usati anche per il riscaldamento domestico. A seconda del carburante utilizzato al suo interno il motore può funzionare in modo piuttosto diverso, ma il principio rimane sempre lo stesso: l'energia prodotta dal combustibile che brucia all'interno del motore serve a far ruotare su sé stessa a grande velocità una barra cilindrica, detta albero di trasmissione; questo movimento rotatorio viene poi trasformato nel movimento di due delle quattro ruote.

Il rapporto tra giri del motore e giri delle ruote può essere modificato dal cambio, un sistema di ingranaggi e di ruote dentate. Più è bassa la marcia, cioè la velocità connessa a un determinato rapporto, meno giri fanno le ruote per ogni giro dell'albero motore. Nella maggior parte delle automobili usate in Europa il cambio è manuale, cioè prevede un certo numero di marce tra cui il guidatore effettua il cambio per mezzo di una leva, di solito inserita accanto al sedile. Molte automobili, la maggior parte venduta negli Stati Uniti, hanno invece il cambio automatico, in cui un congegno passa senza l'intervento del guidatore dalle marce inferiori a quelle superiori quando aumenta la velocità e viceversa. In queste automobili non è presente il pedale della frizione, che serve proprio a cambiare le marce.

All'inizio era tutta fumo

La storia dell'automobile iniziò ai primi dell'Ottocento, un periodo in cui venivano sperimentate le tecnologie per trasmettere energia alle macchine, in modo che svolgessero lavoro al posto degli esseri umani. A quell'epoca il principale mezzo di trasporto erano la carrozze trainate da cavalli o da animali più lenti come i buoi. Quando fu inventata la macchina a vapore, la prima tecnologia che sfruttasse il calore per produrre forza motrice, iniziarono i tentativi di sostituire i cavalli con un motore. Nelle prime auto, quindi, l'energia prodotta dall'evaporazione dell'acqua serviva a mettere in moto il mezzo. Fu il francese Nicholas-Joseph Cugnot, nel 1769, a costruire la prima 'carrozza senza cavalli': un trattore equipaggiato di una macchina a vapore, che veniva usato dall'esercito francese per spostare i pezzi di artiglieria. Questo mezzo non aveva molto in comune con le odierne automobili, ma fu il primo mezzo di terra a muoversi spinto da una forza diversa dai muscoli, umani o animali che fossero.

La costruzione di mezzi a vapore continuò per tutto il 19° secolo, ma a partire più o meno dal 1830 fu escogitata e sperimentata un'altra soluzione: le auto elettriche, dotate di batterie chimiche simili a quelle che usiamo ancora oggi per le radio portatili, ma ovviamente capaci di fornire energia in quantità maggiore. Il primo a costruire un'auto elettrica fu lo scozzese Robert Anderson tra il 1830 e il 1840, usando batterie che andavano sostituite una volta esaurite. Poi, a partire dal 1880, l'efficienza e la durata delle batterie furono molto migliorate. Le auto elettriche furono sviluppate e utilizzate per diversi decenni, finché, verso la fine di quel secolo, non arrivò un altro tipo di automobile: quella alimentata a gasolio o benzina.

Il genio tedesco: Otto, Daimler e Diesel

A questa fondamentale invenzione contribuirono molti tecnologi, ma si può dire senza dubbio che l'auto moderna sia nata in Germania. Il tedesco Nikolaus Otto inventò, infatti, nel 1861 il motore a quattro tempi, che porta ancora il suo nome (si parla appunto di 'ciclo Otto'). Gottlieb Daimler, anch'egli tedesco, adattò l'invenzione di Otto per farne un motore leggero e alimentato a benzina, adatto a stare su un'automobile. E un terzo tedesco, Rudolph Diesel, inventò una versione modificata di quel motore, alimentata a gasolio e non a benzina, che consentiva di usare meno carburante per ottenere la stessa quantità di energia.

All'inizio del Novecento le auto a benzina iniziarono a essere le più vendute, perché erano più leggere e il petrolio costava molto meno dell'elettricità. Così le auto elettriche sparirono rapidamente di scena. Ma i motori elettrici si rivelarono una soluzione molto efficiente per i treni e per mezzi di trasporto pubblico come i tram in quanto potevano essere alimentati tramite una rete elettrica. Inoltre, le auto a benzina o gasolio avevano maggiore autonomia, cioè potevano coprire distanze più lunghe tra un 'pieno' e l'altro.

Da oggetto di lusso a veicolo per tutti

Per molto tempo l'automobile rimase un oggetto di lusso: soltanto le persone più ricche potevano permettersene una. Questo anche perché produrre automobili era un processo molto lungo, difficile e costoso. Ma le cose iniziarono a cambiare quando Henry Ford, che aveva fondato la propria fabbrica di automobili a Detroit, negli Stati Uniti, iniziò a utilizzare la catena di montaggio (automazione): si tratta di un sistema per ridurre i tempi e i costi di lavorazione all'interno della fabbrica, assegnando a ogni operaio il lavoro su una parte specifica dell'auto e usando un nastro trasportatore per spostare l'auto da un operaio all'altro man mano che i pezzi vengono montati. In questo modo Ford poté vendere la sua Modello T a un prezzo molto inferiore rispetto a tutte le automobili prodotte sino ad allora, che erano fatte artigianalmente una per una. La Modello T, nata nel 1908, fu la prima utilitaria della storia ed ebbe un enorme successo: Ford divenne il più grande produttore di automobili del mondo, ma soprattutto diede il via alla diffusione di massa dell'automobile.

Pochi anni dopo la sua nascita l'automobile era già diventata protagonista della cultura. L'ebbrezza della velocità era un'esperienza del tutto nuova per la maggior parte degli uomini e affascinò molti movimenti artistici. In Italia, per esempio, il movimento futurista celebrava proprio la macchina, il mito del progresso e la velocità. In America in particolare, paese di grandi spazi dove è spesso l'unico modo a disposizione per spostarsi, l'automobile è diventata un simbolo di libertà, celebrato da centinaia di film o canzoni.

Con il traffico arriva il codice stradale

Per tutto il 20° secolo il numero di automobili in circolazione è cresciuto sempre di più. Questa grande diffusione di automobili ha reso necessaria, in tutti i paesi, la definizione di precise regole di circolazione che stabiliscono, tra le altre cose, su quale lato della strada si debba viaggiare, quali velocità massime si possono raggiungere sui diversi tipi di strada, come comportarsi agli incroci. Tutte norme che non si erano mai rese necessarie con i mezzi di trasporto fino ad allora utilizzati dall'uomo. Ma l'automobile è una tecnologia molto rischiosa, per la velocità che può raggiungere. L'importanza del rispetto di queste regole è tale che ovunque, per guidare un'automobile, è necessario sostenere un apposito esame e conseguire un'autorizzazione alla guida, cioè la patente.

Sempre più veloci, più comode e più sicure

L'evoluzione tecnica delle automobili è stata continua e inarrestabile. Le auto sono diventate sempre più veloci grazie ai progressi nella costruzione dei motori e alle scoperte nel campo dell'aerodinamica, che consentono di disegnare la carrozzeria dell'auto in modo che opponga meno resistenza possibile all'aria. Sono diventate molto più confortevoli, grazie allo sviluppo di sospensioni che assorbono le vibrazioni causate dalle irregolarità della strada e a sistemi per isolare la cabina dei passeggeri dal rumore esterno.

Negli ultimi decenni, però, le evoluzioni più importanti sono state quelle nel campo della sicurezza, dato che il gran numero di mezzi in circolazione, e l'aumento della prestazioni, ha moltiplicato il numero degli incidenti. Per questo alle tradizionali dotazioni delle automobili si sono aggiunte le cinture di sicurezza anteriori e posteriori, gli airbag che servono a ridurre gli effetti delle collisioni e carrozzerie studiate in modo da proteggere i passeggeri in caso di urto.

Come l'automobile ha cambiato la società

L'auto è cambiata molto rispetto ai suoi primi tempi. Ma più ancora, è stata l'automobile stessa che ha cambiato la società in cui viviamo. Da quando, dopo la Seconda guerra mondiale, in tutti i paesi occidentali l'automobile è arrivata praticamente in ogni famiglia, le abitudini di vita sono state completamente modificate. È diventato normale, per esempio, lavorare anche a grande distanza da dove si abita, cosa che un tempo era del tutto impensabile. È diventato possibile frequentare regolarmente molte più persone, quando invece una volta si vedevano soltanto coloro che vivevano nel proprio quartiere o nel proprio paese.

È nata l'abitudine delle vacanze concepite in modo itinerante e variato, qualcosa che non esisteva finché non sono comparse le automobili. Novità positive, ma che hanno tuttavia portato anche molti effetti negativi, come il traffico, soprattutto, l'inquinamento e il rumore, che oggi rendono la vita nelle città sempre più difficile. Per il problema dell'inquinamento qualche soluzione viene ancora dalla tecnologia, che ha permesso di ridurre i consumi e di diminuire le sostanze tossiche presenti nei gas di scarico che escono dall'auto. Ma per il rumore e il traffico c'è soltanto una soluzione: convincere le persone, almeno nelle grandi città, a usare un po' meno l'auto e un po' più i mezzi pubblici.

La sfida del futuro: l'auto senza benzina

C'è anche un'altro motivo per non abusare dell'automobile. Essa dipende dal petrolio, che non durerà in eterno. Anche se le riserve esistenti dovessero bastare per avere petrolio ancora per molti decenni, il suo prezzo continuerà a salire e si dovrà conservare il greggio per i settori dove finora non sappiamo davvero come sostituirlo, come la produzione di plastica. Per questo si stanno cercando altri possibili combustibili per alimentare i motori delle automobili: sono già in circolazione automobili ibride, che sfruttano sia la benzina sia l'elettricità. Un'automobile ibrida è un'auto in cui il motore non è accoppiato direttamente alle ruote ma, girando a regime costante con alti rendimenti, aziona un alternatore che carica una serie di batterie che danno corrente ai motori elettrici posti direttamente sulle ruote. In pratica, le batterie vengono ricaricate durante i tempi morti e la marcia a bassa velocità, ma danno l'eccesso di potenza richiesto per gli spunti. L'automobile ibrida richiede solo tecnologie già note da tempo per il motore, batterie e motori elettrici e un po' di elettronica intelligente.

Secondo la maggior parte degli esperti, però, l'auto del futuro funzionerà usando l'idrogeno come carburante al posto della benzina. Al momento, tutti i paesi industrializzati hanno investito tanto sullo sviluppo dell'auto a idrogeno, ma rimane ancora molta strada da fare prima che possa essere considerata una realtà.

Uno stile tutto italiano

L'Italia ha un'importante tradizione nella produzione di automobili. La FIAT (Fabbrica italiana automobili Torino), fondata a Torino nel 1899 da Giovanni Agnelli, è stata per un secolo la più grande azienda privata italiana. Molte automobili della FIAT hanno segnato la storia e il costume italiano: la Balilla, la Topolino e soprattutto la 600 e la 500, che negli anni Cinquanta e Sessanta furono le prime auto a essere acquistate da tante famiglie. Un'altra importante casa automobilistica italiana è la Lancia, anch'essa nata a Torino, che si è sempre specializzata nella produzione di auto di lusso. La terza grande casa automobilistica italiana è L'Alfa Romeo, fondata a Milano nel 1910 e celebre soprattutto per i suoi modelli sportivi. Sia l'Alfa Romeo sia la Lancia fanno parte del gruppo FIAT. Sicuramente, però, il marchio automobilistico italiano più noto nel mondo è la Ferrari, produttrice di auto sportive di lusso e auto da corsa che gareggiano in Formula 1.

Tanti tipi per tutti i gusti

Le automobili si dividono in categorie a seconda delle loro dimensioni e della forma della carrozzeria.

Le più piccole sono le city cars macchine molto corte, a volte con solo due posti, studiate per essere usate in città ed essere parcheggiate ovunque.

L'utilitaria è una macchina economica e di piccole dimensioni, ma capace comunque di trasportare cinque persone.

La berlina è un'auto più grande, normalmente con la carrozzeria 'a tre volumi', cioè con il bagagliaio separato dall'abitacolo.

La cabriolet è un'auto scoperta, dotata di tettuccio mobile che si può montare in caso di pioggia. Quando ha solo due posti si chiama spider.

Le monovolume, che sono diventate molto popolari negli ultimi anni, sono auto disegnate in modo da sfruttare al massimo lo spazio interno. Nelle monovolume il bagagliaio non è separato dall'abitacolo. Possono avere sette posti anziché i tradizionali cinque.

Il fuoristrada è un'auto molto robusta, con sospensioni rinforzate, marce particolari e quattro ruote motrici anziché due. È fatta per affrontare anche i percorsi più accidentati e superare pendenze che sarebbero impossibili per un'auto normale. L'automobile è anche un mezzo da corsa. Dagli inizi del 20° secolo lo sport automobilistico (automobilismo) è molto seguito e si divide in diverse specialità. In pista si usano automobili particolari, monoposto e costruite in modo molto diverso da quelle da strada, per sfruttare al meglio anche l'aerodinamica.