Motrice alternativa

La motrice alternativa è una macchina esotermica nella quale l'energia termica si trasforma in lavoro meccanico; è un motore a combustione esterna e sfrutta il processo di combustione il quale avviene in un componente esterno normalmente il generatore di vapore, alimentata a sua volta da un bruciatore alimentato dal combustibile. Il sistema macchina si compone della caldaia, della motrice alternativa e da un condensatore.

Questo tipo di macchine hanno avuto un notevole sviluppo per il XIX secolo e nei primi decenni del XX secolo trovando applicazione nel trasporto ferroviario (cioè locomotiva a vapore) e nella propulsione navale (tipo il battello a vapore) ma anche usato in trazione agricola (si veda il locomobile).

La motrice alternativa è composta da un cilindro all'interno del quale scorre uno stantuffo sulle cui facce agisce, alternativamente, il vapore. Allo stantuffo è collegata un'asta che, attraverso un meccanismo biella-manovella, trasforma il moto alternativo in moto rotatorio e lo trasmette all'albero motore o, nelle navi all'asse portaelica. A ogni giro dell'albero lo stantuffo compie una corsa a salire e una a scendere, con il vapore che agisce su una faccia dello stantuffo, facendolo salire, o scendere. il vapore che fuoriesce dal cilindro finisce in una seconda camera, dove viene regolata l'entrata e l'uscita del vapore dal cilindro. Il vapore fuoriuscito dal cilindro e inviato nella seconda camera viene espulso e inviato al condensatore, dove, tornato allo stato liquido, viene pompato nella caldaia.

L'entrata e l'uscita del vapore dal cilindro venivano governate dal "cassetto di distribuzione" che alternativamente immetteva vapore nel cilindro, chiudendo ermeticamente ogni passaggio durante l'espansione del vapore e permettendo lo scarico del vapore dal cilindro. Il moto alternativo del cassetto veniva comandato da un eccentrico calettato sull'albero motore e con una trasmissione che consentiva la regolazione nel modo più favorevole sia della fase di apertura sia della fase di chiusura.

Si possono classificare in base numero di espansioni del vapore in successione, si hanno le motrici alternative:

• singola espansione;
• duplice espansione;
• triplice espansione;
• quadruplice espansione.