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Dall’alba dei tempi, sembra che l’uomo abbia armeggiato con i motori. Ad Airone di Alessandria, che visse dal 10 all’85 d.C. ad Alessandria d’Egitto, è attribuita la creazione del primo motore a vapore e le tre parti principali che compongono un moderno motore a combustione interna: la manovella, l’albero a camme e il volano. ancora più indietro nella storia.
Prendi l’umile volano, creato da alcuni industriosi artigiani dell’antica Sumeria intorno al 3.250 a.C. quando modellarono un tornio da vasaio per accelerare il processo di produzione della ceramica. Salta al XV secolo, quando l’albero a camme veniva utilizzato nelle fucine azionate da ruote idrauliche per muovere ripetutamente il suo grande maglio su e giù. Le manovelle venivano usate già nel II secolo a.C. dalle persone della dinastia Han su macchine vagliatrici che separavano la pula dal grano.
I motori sono disponibili in tutte le forme e dimensioni e vengono utilizzati per una vasta gamma di attività. Alcuni sono piccoli, mentre altri sono così immensi che persino la parola gigantesco probabilmente non gli rende adeguatamente giustizia. I cinque motori sulla nostra lista coprono la gamma di usi e dimensioni, ma sono tutti davvero enormi.
Bruco C175-20
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Il Caterpillar C175-20 viene utilizzato per alimentare i grandi camion minerari 797F dell’azienda, che possono trasportare 400 tonnellate, l’equivalente di otto balene adulte. Questo camion è alto quanto una casa di due piani e mezzo. Il singolo blocco in ghisa ha un albero motore forgiato in acciaio, è alto più di 8 piedi e pesa più di 51.500 libbre.
Il motore turbodiesel V20 da 106 litri e 6.456 ci è raffreddato ad acqua. Ha quattro turbocompressori che producono 4.000 cavalli a 1.800 giri al minuto e una sorprendente coppia di 16.474 piedi per libbra, perché un camion letteralmente grande quanto una casa ha bisogno di un propulsore all’altezza del compito. E cambiare l’olio di questo colosso richiede circa 178 galloni di tè del Texas.
Ma questo è un motore versatile e può essere utilizzato come generatore autonomo in grado di produrre fino a 4 megawatt di elettricità. Se sei curioso, è sufficiente per potenziare 350 domicili americani di medie dimensioni. In effetti, l’isola privata di Mustique, nell’arcipelago caraibico di St. Vincent e Grenadine, un tempo utilizzava un solitario C175-20 come unica fonte di energia.
Il motore di Caterpillar è davvero molto potente, ma se ricordi, ci vogliono 1,21 gigawatt per alimentare il Mr. Fusion Home Energy Reactor nell’edificio di Doc Brown DeLorean che viaggia nel tempo. Un singolo gigawatt equivale a 1.000 megawatt, quindi sebbene il C175-20 possa trasportare carichi pesanti, è ancora molto lontano dall’essere in grado di aiutare Doc e Marty a uscire da un ingorgo.
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Bestia di Torino
Potrebbe essere difficile credere che il motore di un’auto costruito nel 1910 possa ancora detenere il titolo di qualcosa. Ma, durante il primo decennio del 20° secolo, quando le automobili erano ancora una forma di tecnologia e di trasporto completamente nuova, la Fiat costruì quello che è ancora considerato il motore più grande mai montato su un’auto. Non è il più potente (soprattutto per gli standard odierni), ma è davvero enorme.
Ne furono costruiti solo due (oggi ne sopravvive un modello completamente restaurato), quindi non fu nemmeno prodotto in serie. È stato realizzato solo per battere il record di velocità su terra, detenuto da un’auto costruita da Benz & Cie, chiamata Blitzen Benz. Quella delle prime Benz sfrecciava attraverso la spiaggia di Daytona, in Florida, a 131,75 miglia orarie, e sebbene anch’essa avesse un motore piuttosto grande, non reggeva un albero a camme per quello che si trovava all’interno della Bestia di Torino.
La Fiat S76 (in seguito ribattezzata 300 HP Record) era un motore a quattro cilindri in linea da 28,5 litri che erogava quasi 300 cavalli e che nel 1911 stabilì un nuovo record di velocità su terra di un miglio a 116 mph. L’anno successivo, fu registrata una velocità di sola andata di 132,27 mph, ma non riuscì a effettuare la corsa di ritorno richiesta e non riuscì a mantenere un altro record.
L’enorme motore aveva all’incirca le stesse dimensioni di quattro Chrysler 440 Magnum V8 big-block, con quattro valvole e tre candele per cilindro. La S76 era così potente che la Fiat dovette utilizzare robuste catene metalliche per collegarla direttamente alle ruote.
General Electric GE9X
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Dalla terra all’aria, i motori contribuiscono a soddisfare tutte le esigenze di trasporto dell’umanità. Quando GE Aerospace costruì il GE9X per Il 777X della Boeing jet widebody a lungo raggio, non stava cercando di battere i record (almeno non ufficialmente). Ma lo hanno fatto.
Secondo Guinness, il GE9X è il motore a reazione commerciale più grande del mondo e il più potente, con una potenza di spinta di 134.300 libbre. In confronto, il razzo Soyuz che portò il cosmonauta sovietico Yuri Gagarin in un giro intorno alla Terra di un’ora e 48 minuti nell’aprile del 1961 aveva 188.000 libbre di spinta. Il GE9X genera quasi quattro volte più spinta di un aereo da caccia F-16 e 12.000 libbre in più rispetto al razzo Mercury-Redstone utilizzato durante il primo volo spaziale con equipaggio della NASA.
Tutta questa spinta viene ottenuta tramite un enorme motore lungo 18 piedi, largo 11,25 piedi e pesa 8,3 tonnellate (16.600 libbre). Il turbofan anteriore ha un diametro di 11 piedi con pale realizzate in un composito di fibra di carbonio di quarta generazione che è allo stesso tempo più resistente e leggero del titanio. Per contribuire ulteriormente a contenere il peso, altre sei parti sono realizzate con compositi a matrice ceramica leggeri e resistenti al calore, alcuni dei quali sono stampati in 3D.
Il GE9X ha all’incirca la stessa larghezza dell’intera fusoliera di un Boeing 737. Date le sue dimensioni e la potenza erogata, non penseresti che questo motore emetta anche i fumi di scarico più bassi e utilizzi meno carburante pur essendo il motore a reazione più silenzioso mai prodotto .
Rocketdyne F-1
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Gli astronauti hanno bisogno di enormi razzi per rompere i legami dell’atmosfera terrestre e portarli nello spazio. Tuttavia, ciò che costituisce il più grande può diventare un po’ complicato, perché il “più grande” viene comunemente intrecciato con il “più potente”, il che è comprensibile ma non è la stessa cosa. C’è anche il termine improprio in cui il termine “razzo” viene sostituito da motore, anch’esso non è la stessa cosa.
Quindi, anche se il razzo più potente è la Starship di SpaceX, il motore Raptor utilizzato per sollevarlo dalla piattaforma non è il più grande. Quel titolo va ancora al Rocketdyne F-1, costruito da una divisione di Rockwell International. L’F-1 era lungo più di 18 piedi, aveva un diametro di 12 piedi, pesava 18.340 libbre e produceva 1,5 milioni di libbre di spinta. È ancora considerato il motore a razzo monocamera più potente del mondo.
La NASA ne ha utilizzati cinque per creare 7,5 milioni di libbre di spinta per ciascuno dei sei veicoli di lancio Saturn V da 363 piedi utilizzati per inviare uomini sulla Luna durante le missioni Apollo tra il 1969 e il 1972. Una versione modificata a due stadi del razzo SatV è stato utilizzato per trasportare lo Skylab, il precursore della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), nello spazio nel maggio 1973.
Un singolo F-1 può generare più energia di 85 dighe di aspirapolvere, ma uno dei Raptor di SpaceX può crearne solo l’equivalente di quattro. Al contrario, il SatV utilizzava solo cinque F-1, mentre Astronave ha 33 Raptor, che generano 19,5 milioni di libbre di spinta totale.
Wärtsilä RT-flex96C
Il più grande motore diesel alternativo del mondo è prodotto dalla Wärtsilä Corporation con sede in Finlandia per, come si potrebbe immaginare, alimentare le navi mercantili più grandi del mondo.
Alto quasi 43 piedi e lungo 85 piedi, il colosso RT-flex96C a 14 cilindri pesa 2.300 tonnellate. Il solo albero motore pesa 300 tonnellate, mentre ciascun pistone, alto quasi 20 piedi, pesa oltre cinque tonnellate. Per dare alle sue enormi dimensioni un quadro di riferimento, l’insegna di Hollywood a Los Angeles è alta 45 piedi, mentre la tipica balenottera azzurra misura da 80 a 90 piedi di lunghezza. Per ironia della sorte, 13 balenottere azzurre pesano meno, circa 2.000 tonnellate.
L’RT-flex96C ha una cilindrata di quasi 25.500 litri (o l’equivalente di circa 3.187 motori Bugatti Chiron) e produce 108.920 cavalli a 102 giri al minuto con 5,6 milioni di libbre-piede di coppia. Produce 250 tonnellate di carburante al giorno e utilizza oltre 39 barili di petrolio all’ora, con un costo al minuto di 34 dollari, di più a seconda del prezzo del petrolio in un dato giorno.
Le navi con motore RT-flex96C possono trasportare 11.000 container di 20 piedi di lunghezza a una velocità compresa tra 25 e 31 nodi, quando la maggior parte delle navi mercantili è limitata a circa 20 nodi e possono arrivare dagli Stati Uniti alla Cina quattro giorni più velocemente. Nell’aprile 2023 esistevano solo 25 di questi motori Wärtsilä, mentre altri 86 erano in fase di costruzione.
