L'AUTOMOBILE DI LEONARDO

Osservatore geniale Leonardo di ser Piero da Vinci rappresenta uno dei più grandi geni dell'umanità.

La vastità degli interessi di Leonardo, nei più svariati campi della conoscenza, è testimoniata da oltre quattromila fogli contenenti suoi disegni e annotazioni. Essi si presentano sciolti o raccolti in fascicoli o codici, oggi sparsi in musei, biblioteche e raccolte di tutto il mondo e quasi tutti databili a dopo il 1480 ed è proprio in uno di questi fogli che si trova il disegno dell'AUTOMOBILE.

l foglio 812r del Codice Atlantico Il disegno più organico e meglio definito dell'"automobile" è registrato da Leonardo nel f. 812r del Codice Atlantico, assegnabile al 1478. Il foglio vinciano evidenzia due fasi di progetto; il disegno superiore delinea infatti il primo abbozzo, mentre quello sottostante illustra lo stato di progetto più avanzato. Leonardo ha inoltre analizzato in dettaglio alcuni dei meccanismi del carro semovente. Tra gli altri disegni collegabili al progetto dell'automobile rivestono particolare rilievo soprattutto i ff. 17v e 114r del Codice Atlantico, mentre numerosi codici e disegni sparsi di Leonardo conservano studi di specifici meccanismi riferibili all'automobile.

Qualche anno fa  Mark Rosheim ha sviluppato un’analisi dettagliata per spiegare l’articolazione complessa del dispositivo vinciano. A seguito di tale analisi si è appreso che l’”automobile” di Leonardo doveva essere azionata da motori a molla sotto il carro, appena accennati nel disegno, che le molle a balestra costituivano un raffinato sistema di regolazione del movimento e che il carro era dotato di un sistema di sterzo che consentiva di programmarne la traiettoria, mediante un sofisticato dispositivo con camme a petalo.
Abbiamo così adesso la conferma che l’”automobile” di Leonardo rappresentava un sofisticato dispositivo, destinato a produrre effetti speciali in qualche festival cortigiano, a costituire il supporto mobile di qualche scenografia (Rosheim ritiene che fosse un carrello programmabile per automi) e, soprattutto, che occorre mandare in pensione i vecchi modelli dell’automobile esposti nei musei vinciani

Composizione dell'AUTOMOBILE nel dettaglio:

Balestre Sterzo Motori a molla Telaio Trasmissione Assi ruote e supporto

ANALISI DEI MECCANISMI

Ruote dentate orizzontali
Le due molle motrici rilasciano l’energia accumulata facendo ruotare in senso inverso, come indicato dal disegno (frecce rosse), le ruote dentate orizzontali alle quali sono direttamente collegate. Le due ruote sono accoppiate e trasmettono l’energia accumulata agli altri meccanismi del carro. La loro connessione diretta esclude la possibilità che Leonardo avesse concepito un meccanismo differenziale. Per la propulsione del carro sarebbe stata sufficiente un'unica molla. Le due molle offrono tuttavia una soluzione più elegante e simmetrica; inoltre, la loro energia si somma. 

Motori a molla

Le due grosse molle a spirale, disposte sotto le ruote dentate orizzontali, erogano la forza motrice. Le molle, serrate in un tamburo di legno, vengono caricate in direzione inversa. Leonardo ha fatto spesso ricorso a sistemi di propulsione a molla, soprattutto per meccanismi di orologeria. Il moto viene trasmesso con un ingranaggio a lanterna che ingrana i pioli disposti sulla corona interna delle ruote. Le ruote del carro possono essere indipendenti; non devono cioè essere necessariamente fissate sullo stesso asse. Esse ruoteranno in ogni caso in maniera sincronizzata, ricevendo il moto dalle due ruote dentate orizzontali accoppiate. Il differenziale, che Canestrini ritenne erroneamente di riconoscere nel progetto vinciano, avrebbe fatto ruotare le due ruote in opposizione e indipendentemente, cosa che è impossibile in questo sistema.

Scappamento
I dispositivi angolari del carro, oltre a trasmettere il moto alle ruote, azionano la coppia di molle a balestra che si osserva nella parte superficiale del carro. I pioli delle due piccole ruote angolari, ruotando, urtano ritmicamente le estremità delle due molle a balestra. Il dispositivo angolare del lato sinistro rappresenta un sistema di scappamento del tipo di quelli impiegati negli orologi. Il sistema serve a regolarizzare il rilascio delle molle motrici. Leonardo è ben consapevole che il rilascio di energia di una molla non è costante. Per evitare una partenza a scatto seguita da una brusca decelerazione, Leonardo dota il carro di uno scappamento che garantisce un'erogazione uniforme della potenza, scandita dal ritmato clak sonoro dell'impatto dei pioli con le estremità delle molle a balestra.

 

Camme a petalo
 Il sistema di trasmissione sopra illustrato permette al carro di avanzare in linea retta mantenendo una velocità abbastanza costante, fino al completo rilascio delle molle. Nel disegno del riquadro B si notano delle sagome a forma di petalo fissate sulla faccia superiore delle due ruote orizzontali. Si tratta di camme, che svolgono una funzione essenziale per la programmazione del movimento (ruota orizzontale sinistra) e per la produzione di effetti speciali (ruota orizzontale destra). Nella sottostante figura, si osservano otto camme a petalo sulla ruota orizzontale sinistra. Il numero e la posizione delle camme possono essere variati. Fissate saldamente alla ruota tramite perni, le camme partecipano al suo moto di rotazione (freccia rossa). Le camme spingono quindi in avanti (frecce verdi) una delle estremità del braccio ricurvo imperniato centralmente. L'altra estremità del braccio compie di conseguenza un piccolo movimento all'indietro. 

Sterzo programmabile
Il risultato dell'azione delle camme è che il perno centrale del braccio ricurvo sul lato sinistro del carro è obbligato a compiere delle oscillazioni destrorse e sinistrorse (frecce verdi e blu), la cui frequenza dipende dal numero e dalla posizione delle camme a petalo. Al perno è collegato un “ruotino”, il cui asse è sfalzato. Le piccole rotazioni ritmate del perno provocate dalle camme, obbligano il carro a cambiare direzione. La somma delle “micro-sterzate” determina la traiettoria finale. Se alla ruota dentata orizzontale sinistra non viene applicata nessuna camma a petalo, allora il carro procede in direzione rettilinea.

Meccanismo ausiliario
Lo stesso sistema di camme a petali che generano il moto alternato del braccio ricurvo viene riproposto specularmene da Leonardo sulla ruota dentata orizzontale destra. Questa volta però l'asta non è solidale col perno centrale, ma è passante. Ad ogni successivo impatto, le camme a petalo costringono l'estremità remota del braccio ad arretrare. Esso viene però immediatamente riportato nella posizione iniziale dalla molla di richiamo.

Freno filoguidato
Esso presenta un dispositivo essenziale per il funzionamento del carro: il freno a mano a controllo remoto. Esso consiste di un regolo, probabilmente di legno, che può slittare lungo una staffa nel senso indicato dalla freccia verde. Il regolo viene incastrato tra i denti combacianti delle due ruote orizzontali. In tal modo, dopo che le molle motrici sono state caricate, viene impedito alle ruote orizzontali di iniziare a ruotare; di conseguenza, il carro resta fermo. All'anello sulla staffa slittante può essere applicata una corda. Tirando la corda, le ruote orizzontali vengono sbloccate e il carro inizia a muoversi.