Chi ha mandato in pensione l'albero motore? La storia dell'avviamento elettrico

Chi ha messo in pensione la manovella? Risposta breve: il motorino di avviamento elettrico sviluppato da Charles F. Kettering e la Cadillac Model Thirty, che nel 1912 offrì questa tecnologia come equipaggiamento standard. Questo duo trasformò l'automobile da un veicolo che solo i forti e i fortunati potevano avviare con la manovella in una macchina che chiunque poteva far partire con una chiave. Nessun automobilista di oggi che gira la chiave e mette in marca porta il peso del problema che loro hanno risolto.

Perché la manovella era così pericolosa?

Prima dell'avviamento elettrico, far partire un'automobile era una prova fisica. Il conducente doveva far girare con la propria forza muscolare l'asta d'acciaio inserita nel foro della manovella sul radiatore frontale, contro la resistenza del momento di compressione. C'era anche un aspetto pericoloso oltre a quello meccanico: se il motore non partiva, ri arretrava e la manovella iniziava improvvisamente a girare in senso inverso. Per chi si trovava con la leva proprio nel punto più basso o nelle immediate vicinanze, questo significava braccio rotto, polso rotto, spalla slogata.

La lista dei feriti era ampia: fratture ossee, lussazioni articolari, traumi al ginocchio, infortuni alla schiena. Questo tipo di incidenti era così comune che tra gli automobilisti dell'epoca veniva considerato quasi normale. Inoltre il problema non riguardava solo i meno forti: nessuno poteva prevedere il momento del rinculo del motore.

La morte di Byron Carter: l'evento catalizzatore

Il momento in cui questo pericolo si concretizzò avvenne nell'inverno del 1908 a Detroit. Byron Carter, fondatore della Cartercar, mentre aiutava un automobilista in panne tentò di girare la manovella di un motore in cui il conducente aveva dimenticato di ritirare l'anticipo della candela. La manovella rinculò e ruppe la mascella di Carter. Le complicazioni legate alla ferita portarono a una polmonite e Carter morì.

Questa morte ha un ruolo cruciale nella storia: Henry Leland, patron della Cadillac, era un caro amico di Carter. Leland, sconvolto, incaricò la sua squadra di sviluppare un meccanismo di aut avviamento sicuro. Il fatto che una necessità ingegneristica venisse definita in modo così drammatico e personale determinò la velocità del risultato.

Charles Kettering e Delco: la grande idea del piccolo motore

Charles F. Kettering nacque il 29 agosto 1876 a Loudonville, in Ohio. La sua carriera iniziò alla National Cash Register Company; qui contribuì allo sviluppo del primo registratore di cassa con motore elettrico e fondò con Edward A. Deeds la Dayton Engineering Laboratories Company, cioè Delco. Questo background non fu un caso: l'intuizione maturata nell'ingegneria dei registratori di cassa avrebbe costituito anche la base della progettazione del motorino di avviamento.

L'intuizione era questa: far girare il motore è in realtà un compito di breve durata. Bastano alcuni secondi di sforzo elevato; non serve potenza continua. Per questo un motore piccolo e leggero, con un ciclo di lavoro breve, può far girare un enorme motore di automobile. Come avrebbe visto subito un ingegnere di macchine che conosceva bene il cadenciamento, questa semplice scelta di parametri era la soluzione dell'intero problema.

Leland si rivolse a Kettering affinché migliorasse un progetto sviluppato dagli ingegneri della Cadillac, ma troppo grande per essere installato praticamente su un'automobile. Il team concluse il lavoro entro febbraio 1911. Il 27 febbraio 1911 Kettering avviò un motore Cadillac a Detroit premendo un pulsante. Il 15 giugno 1911 fu presentata la domanda per il brevetto USA #1150523; il brevetto fu approvato nel 1915. Nel luglio 1911 Cadillac decise di utilizzare questo sistema sul modello 1912 e in novembre Delco ricevette un ordine di 12.000 unità.

Cadillac Model Thirty del 1912: l'Automobile della Svolta

La Cadillac Model Thirty del 1912 fu la prima automobile prodotta in serie dotata di avviamento elettrico al posto della manovella. La fiducia di Leland era così completa che il sistema fu offerto come dotazione standard su tutti i veicoli; non una voce nella lista degli optional, ma un equipaggiamento predefinito. Con il suo nome ufficiale, "sistema di avviamento elettrico, accensione e illuminazione Delco", il sistema eliminò la manovella come metodo normale di avviamento.

Questo successo non passò inosservato: la Model 30 vinse la Dewar Trophy per la seconda volta grazie all'avviamento elettrico e ai fari elettrici. Ricevere due volte in un solo anno un premio così prestigioso dimostra l'entità del balzo compiuto. I dati tecnici principali della Model Thirty erano i seguenti:

Come Funzionava il Progetto Originale di Kettering?

I dettagli tecnici, visti con gli occhi di oggi, sono interessanti: il motorino di avviamento funzionava a 24 volt mentre i sistemi di ricarica e illuminazione erano progettati per 6 volt. Il pacchetto batterie al piombo-acido conteneva 12 celle in quattro contenitori ed era gestito da un complesso controller di commutazione della tensione. Poco dopo il sistema eliminò la complessità superflua e fu semplificato interamente a 6 volt.

Il motorino di avviamento stesso era bipolare, a corrente continua e con riduttore a ingranaggi; il pignone muoveva una grande corona dentata sul volano facendo girare il motore. Il conducente attivava l'avviamento con il pedale della frizione e un indicatore amperora monitorava lo stato della corrente. Quindi l'espressione "premere un pulsante" è una semplificazione; il sistema del 1912 era costruito con una logica di controllo ragionevole anche per l'utente dell'epoca.

L'aspetto più geniale era che il motorino di avviamento funzionava anche come generatore a corrente continua, cioè come dinamo. Questo doppio ruolo, oltre a ricaricare la batteria, aprì la strada all'illuminazione elettrica e agli accessori. Era nata un'alternativa moderna ai faticosi fari ad acetilene dell'epoca.

Innovazioni a Catena: Batteria, Dinamo e Fari Elettrici

Se il motorino di avviamento elettrico fosse rimasto solo un'invenzione isolata, il suo impatto sarebbe stato limitato. Il vero contributo di Kettering fu aver progettato un sistema elettrico automobilistico integrato che avviava il veicolo, generava elettricità durante il funzionamento e forniva la scintilla di accensione e la corrente per i fari. Qui venne posta la base dell'architettura elettrica ampiamente utilizzata nelle automobili di oggi.

L'effetto a catena agì rapidamente. Marchi come Hudson, Cole, Oldsmobile e Oakland adottarono rapidamente il motorino Delco. Anche sistemi simili entrarono sul mercato, come il motorino-dinamo North East usato dai Dodge Brothers nel 1915. La pressione della concorrenza divenne così grande che nemmeno Henry Ford poté resistere: dal 1919 il Model T iniziò a offrire l'avviamento elettrico; standard sulle carrozzerie chiuse, opzione a 75 dollari sugli altri tipi di carrozzeria. Adeguato all'inflazione, tale importo corrisponde a circa 1.368 dollari.

Per quanto riguarda la rapidità di questa diffusione, le date fornite dai documenti storici differiscono leggermente: esistono dichiarazioni secondo cui entro il 1914 era offerto su quasi tutti i modelli; tuttavia la datazione considerata più affidabile e istituzionale afferma che l'avviamento elettrico è diventato standard su quasi ogni nuova automobile negli anni Venti dicendolo. La differenza deriva dalla disuguaglianza nella velocità di adozione tra i vari marchi; entrambe le date indicano lo stesso esito riguardo alla direzione dell'evento.

Impatto Sociale: Per Chi l'Automobile è Diventata un Mezzo?

L'effetto meno discusso ma più duraturo dell'avviamento elettrico fu sociale. Questa tecnologia, eliminando la dipendenza dalla forza fisica, ampliò notevolmente la fascia di persone in grado di "usare un'automobile accessibile" e ingrandì il mercato potenziale. Avviare un veicolo non era più una questione di muscoli, ma una questione di girare una chiave.

A questo punto è opportuno fare una valutazione in particolare attraverso le automobiliste. La caratteristica più interessante delle automobili elettriche dell'epoca era il fatto di non richiedere la manovella; questa caratteristica era al centro anche del marketing rivolto alle donne. Il motorino di Kettering vanificò questo vantaggio: da allora anche l'automobile a combustione interna poteva avviarsi senza girare la manovella. L'argomento di vendita più forte del veicolo elettrico di quel periodo era stato invalidato da un singolo componente.

Anche se nelle fonti l'argomento è menzionato in una sola frase, la catena logica è chiara: quando si rimuove una barriera fisica, la base di utenti si amplia. Il motorino di avviamento compì uno degli ultimi passi che trasformarono l'automobile da giocattolo ingegneristico a mezzo di trasporto quotidiano.

Come Funziona Oggi il Motorino di Avviamento?

Dal tempo di Kettering a oggi il principio di funzionamento di base dell'avviamento non è cambiato: il motorino assorbe una corrente elevata dalla batteria tramite cavi spessi. Questa corrente è così grande che un normale interruttore o pulsante non può interromperla; si verificherebbe un serio rischio di arco elettrico e danni. Ecco perché nel circuito c'è il solenoide: commuta in sicurezza la corrente elevata con un segnale di controllo a bassa corrente. Quando il conducente gira la chiave di accensione, in realtà attiva questo circuito di controllo; la linea di potenza vera e propria viene aperta dal solenoide.

Visto con gli occhi di un ingegnere moderno, l'eleganza del sistema Kettering si comprende meglio. Un singolo componente si è trasformato in un'architettura che soddisfaceva le esigenze di avviamento, ricarica e illuminazione. L'attuale separazione tra alternatore e motorino di avviamento è la versione raffinata della stessa logica. Il passo compiuto nel 1912 ha gettato le fondamenta dell'infrastruttura elettrica dell'automobile.

L'eredità di Kettering

La storia di Kettering non finì con l'invenzione. La Delco fu acquistata da General Motors nel 1918 e Kettering proseguì la propria carriera come direttore della ricerca di lunga durata della GM. Per quanto riguarda il numero di brevetti, le fonti si dividono: molte fonti indicano che ne ottenne almeno 140 nel corso della vita; un'altra datazione afferma che alla sua morte ne avesse raggiunto 186 negli Stati Uniti. È ragionevole pensare che questa differenza derivi da diversi metodi di conteggio e dall'inclusione o meno dei brevetti esteri.

Kettering comparve sulla copertina della rivista Time il 9 gennaio 1933 e morì a Dayton, Ohio, il 25 novembre 1958. Ma la sua vera eredità non si misura con i numeri, bensì con un sistema che funziona silenziosamente nella vita quotidiana: chiunque oggi giri la chiave di accensione gode della stessa comodità del proprietario di una Cadillac che nel 1912 premeva un pulsante.

L'avviamento elettrico è uno dei momenti meno discussi della storia dell'automobile. Mentre argomenti come la potenza del motore, il numero di cilindri o l'aerodinamica dominano i titoli, questo piccolo motore che ha reso l'auto davvero utilizzabile da tutti viene raramente menzionato. Eppure la storia è istruttiva: a volte ciò che porta un prodotto alle masse non è il componente principale, ma una soluzione piccola ma critica costruita attorno ad esso.

Fonti

• Il grande salto in avanti della Cadillac: il motorino di avviamento elettrico del 1912
• La Cadillac del 1912: un avviamento automatico
• 15 giugno 1911 - Viene brevettato il motorino di avviamento elettrico
• Charles F. Kettering, inventore dell'avviamento automatico elettrico, nasce
• Cadillac Model 30 del 1912 - Collezione del patrimonio GM
• Cadillac Model Thirty
• Kettering, Charles
• L'inventore del motorino di avviamento elettrico, Kettering, non era per niente un pazzo
• I primi veicoli causavano davvero parecchi infortuni con la manovella
• L'invenzione del motorino di avviamento elettrico per automobili