Libro, edito nel 1943 dalla Regia Accademia Navale, dai contenuti molto tecnici e quindi destinato ad una utenza qualificata, come erano appunto gli allievi ufficiali della Regia Marina.
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Il Comando di Grupsom Ringrazia il C.te Millelire per aver messo a disposizione questo prezioso Manuale.
Apparato Motore di Propulsione di Superfice
Paragrafo 1 °
Il sommergibile per poter perfezionarsi ed assurgere all’attuale progresso, ha dovuto aspettare la pratica realizzazione del motore termico Diesel.
Se già lo scafo, le armi, gli organi di direzione, i mezzi di propulsione in immersione erano soddisfacenti e rispondenti allo scopo, il sommergibile rimaneva sempre un’arma di valore bellico discutibile, inquantochè era costretto a rimanere in vicinanza dei porti e svolgere soio azione difensiva. Si tentò di rimediare a questa palese deficienza, adoperando macchine a vapore e motori a benzina con risultati però poco brillanti. La macchina a vapore aveva notevoli svantaggi nell’applicazione sul sommergibile, in quanto sprigionava grande quantità di calore in immersione e data la ristrettezza dei sommergibili d’allora, faceva diventare penosa la vita a bordo. Inoltre era di lunga accensione e non pratica per l’immersione rapida e presentava numerosi svantaggi nei riguardi dell’ingombro, del numero di persone necessarie all’esercizio, del consumo unitario di combustibile.
I motori a benzina anch’essi non dettero buoni risultati, perchè oltre al fatto di non raggiungere potenze elevate (circa 8o HP per cilindro) erano troppo pericolosi per la presenza di un combustibile leggero ed infiammabile, che causò numerose disgrazie alle varie marine che se ne servirono. Mano a mano che si fece strada la convinzione che i sommergibili sarebbero diventati importanti mezzi bellici, capaci di portare la loro insidia molto lontano, fin nelle basi nemiche, ci si preoccupò di trovare un motore di propulsione in superficie, rispondente ai seguenti requisiti: una discreta potenza, rapidità di messa in moto e di fermata, minimo ingomibro a bordo, facilità di condotta, minimo consumo e quindi grande autonomia, sicuro funzionamento. Il problema è stato risolto in pieno con il perfezionamento del motoreDiesel a combustione interna.Il sommergibile, sormontate così le difficoltà che lo tenevano legato alle proprie basi, diventò un’arma veramente efficace, capace di portare offesa in tutti i mari e a grandissime distanze.
CENNI STORICI SUL MOTORE DIESEL.
Il motore Diesel prende il nome del suo inventore Rudolf Diesel che nel 1893 pubblicò una «teoria e costruzione del motore termico razionale ».
Diesel venduti i suoi brevetti a una casa tedesca, la Maschinenfabrick di Angsburgh, ‘cooperò con essa alla realizzazione del suo motore, e solo nel 1897 riuscì a realizzarlo praticamente. In seguito, i brevetti furono ceduti a varie nazioni e da allora lo sviluppo del motore Diesel andò rapidamente affermandosi, specialmente per i tipi a basso numero di giri impiegati negli impianti fissi. Le difficoltà incontrate per la risoluzione del problema furono molte, specialmente per lo stato della tecnica di quel tempo. Le forti temperature raggiunte (2000° all’accensione e 400°-500° allo scarico), la possibilità di pericolose esplosioni provocate o dai vapori di olio combustibile che con l’aria formavano miscela detonante o da un’iniezione troppo anticipata, la difficoltà nello studio degli organi ausiliari del motore, come compressori d’aria, valvole di scarico, pompe, articolazioni, fecero trascorrere un decennio prima che questi motori in principio assai imperfetti, divenissero accettabili. Nel primo decennio del secolo XX si ebbe quindi soltanto qualche applicazione di motori a piccoli scafi, imbarcazioni e battelli e nel 1910 fu messa in servizio la prima motonave di 1000 tonnellate di dislocamento « Romagna » con motore da 8oo HP, costruita dai Cantieri Navali riuniti di Ancona e che affondò nell’Adriatico nel 1911.MOTORI DIESEL PER SOMMERGIIBILE.
La sempre maggiore sicurezza di funzionamento dei motori Diesel, negli esperimenti che seguirono e la maggior leggerezza che si ottenne nella loro costruzione con il progredire della tecnica, fecero sì che essi trovassero pratica applicazione sui sommergibili. La Germania fù la prima Nazione che si può dire risolse il problema nel 1913, con un tipo di motore a 4 tempi della casa M.A.N. della potenza di circa 1200 HP. Questo motore dopo la dichiarazione della guerra mondiale, fu riprodotto in numerosi esemplari sempre più migliorati, ed applicato su quasi tutti i tipi di sommergibili con varie potenze a seconda del dislocamento.
Le prove date da questi motori furono eccellenti e con l’U. 21 nell’Aprile del 191 fu possibile compiere senza incidenti una lunga navigazione da Whilhemshafen a Cattaro. Le altre marine si trovarono in difficoltà per tutto il periodo della guerra, perchè esse costruivano motori sfruttando i brevetti Tedeschi che vennero a mancare insieme ai disegni, all’inizio delle ostilità.
Gli Inglesi però Con la Casa Wickers, e gli Svizzeri con la Sulzer, riuscirono a fare qualche buon motore ma con potenza limitata.
Subito dopo la guerra basandosi sui brevetti tedeschi, tutte le nazioni ripresero la costruzione dei motori ed oggi quasi tutte costruiscono ottimi motori su brevetti propri.
Anche in Italia durante il periodo bellico ci si trovò nelle stesse condizioni delle altre marine e si studiarono vari sistemi per risolvere il problema. Infine ci si accontentò della produzione nazionale sia pure con i suoi leggeri difetti iniziali e questo principalmente per merito della F.I.A.T. e della TOSI.
Oggi per opera delle Ditte suddette e dei C.R.D.A. (Sulzer) il problema è stato completamente risòlto ed i motori hanno raggiunto un alto grado di perfezionamento, specialmente in seguito all’adozione dei tipi a 2 tempi, reversibili e con iniezione meccanica dei combustibile.CICLI DEL MOTORE DIESEL.
Rudolf Diesel nella prima concezione del suo motore, che doveva funzionare con polvere di carbone, dette un ciclo teorico con rendimento elevato, prossimo a quello del ciclo di Carnot, ma questo non fu mai realizzato e fu modificato per l’adozione dei combustibili liquidi. Il ciclo teorico de1 motore a 4 tempi si svolge come segue:
I° tempo: - Aspirazione dell’aria, effettuata nella corsa di andata dello stantuffo; sul ciclo si ha il tratto isobarico AB.
II° tempo: - compressione dell’aria sul tratto BC effettuata nella .corsa di ritorno dello stantuffo, fino a raggiungere la pressione 35-40 atmosfere e la temperatura di circa 700° C.
III° tempo: Introduzione del combustibile liquido per un certo tratto CD della corsa di andata dello stantuffo; in conseguenza dell’alta temperatura dell’aria raggiunta alla fine della compressione, il combustibile vi brucia spontaneamente a misura che si introduce nel cilindro, mantenendovi costante la pressione; al termine della ammissione nel punto D incomincia l'espansione dei prodotti della combustione e quindi si ha il lavoro utile fino al punto E.
IV°tempo: -Scarico dei prodotti della combustione effettuato per
una parte del tratto isorneitrico EB e per il resto operato dallo stantuffo nella sua corsa di ritorno per il tratto isobarico AB.Il ciclo sopra descritto, si effettua con quattro corse dello stantuffo, due di andata e due di ritorno, cioè con due giri dell’albero motore, durante i quali si effettua una sola fase utile.Il ciclo teorico della macchina a due tempi si svolge come segue:
1°tempo - Corsa di andata dello stantuffo. In questa corsa si effettua l’introduzione del combustibile, per il tratto AB, che brucia per la forte temperatura raggiunta dall’aria alla fine della compressione; l’espansione BG alla quale corrisponde la fase utile, che dura fino al punto C nel quale si scoprono le luci di scarico e si inizia lo scaricò rappresentato dalla linea CDE, supponendo che la pressione si abbassi subitamente dal punto C al punto D. Nel tratto DE sono già aperte le luci di ammissione.
2°tempo - Corsa di ritorno dello stantuffo. In questa corsa l’aria è ammessa nel tratto ED e fà il lavaggio del cilindro liberandolo completamente dai gas di scarico e preparando la nuova cilindrata d’aria Le luci di ammissione si chiudono un pò in ritardo rispetto a quelle di scarico in modo da completare la cilindrata. Nel tratto DA avviene la compressione dell’aria necessaria per la combustione.
Questo ciclo si effettua in due corse dello stantuffo, con un giro solo dell’albero motore, durante il quale si effettua una corsa utile.
I cicli descritti sono puramente teorici perchè in pratica essi cambiano moltissimo per numerose cause, che non si accennano perchè esulano dal compito della presente trattazione.
