Barsanti e Matteucci, dopo avere realizzato il prototipo del loro motore, continuarono le ricerche e contemporaneamente sentirono la necessità di brevettare la loro invenzione prima che altri ne potessero copiare i principi ed usurpare il merito. Così iniziarono le pratiche per ottenere un brevetto in Inghilterra, leader europeo nel commercio e nell’industria.

Si rivolsero quindi ad Haehner, console di Sassonia a Livorno, che aveva relazioni commerciali con l’Inghilterra, affinchè venissero iniziate le pratiche per il conseguimento del brevetto.

Dopo poco tempo Haehner informò i nostri scienziati che l’Ufficio Brevetti inglese aveva sospeso le pratiche di concessione in quanto nel paese erano stati concessi altri brevetti simili al loro (Brown, Wright, Barnett e Johnton e altri); inoltre l’ing. May, valente tecnico dell’Ufficio stesso, aveva espresso un parere chiaramente negativo sull’invenzione.

Barsanti si oppose energicamente a questa decisione, a suo parere assurda, e chiese ad Haehner di far presente all’Ufficio Brevetti inglese che il suo motore non era originale nel principio, in quanto impiegava una esplosione di gas per ottenere un lavoro, ma nel sistema meccanico che trasformava l’esplosione stessa in lavoro meccanico.

A seguito di ciò B &M ottennero il sospirato certificato, che venne loro concesso in data 12 giugno 1854; la certificazione, che reca il n°1072, venne pubblicata nel Morning Journal di Londra con il titolo Specifications of Eugene Barsanti and Felix Matteucci Obtaining Motive Power by the Explosion of Gases.

In una lettera del 26 giugno 1854, Haehner dà notizia a Matteucci del conseguimento della certificazione.

Incoraggiati dal conseguimento del certificato e anche dalle prove sperimentali sul motore costruito dalle Officine Benini, il 21 ottobre 1854 B & M costituirono l’Associazione per la Costruzione di un nuovo Motore al fine di sfruttare nel migliore dei modi i futuri brevetti e i frutti delle applicazione dell’invenzione. L’Associazione era aperta a chi può piacere di concorrere in questa impresa con partecipazione degli utili in modo proporzionale all’impegno economico. Si tratta di un’anteprima della futura Società che nascerà 5 anni dopo.

Nel 1854 o forse nell’anno successivo B&M sembra che abbiano fatto costruire un motore secondo il progetto del certificato inglese. Si tratta di un motore bicilindrico ad azione differita con due cilindri gemelli in azione sullo stesso albero.

Sicuramente nel 1856 fu costruito dalla Fonderia Benini un motore bicilindrico conforme al certificato inglese del 1854, capace di sviluppare una potenza di otto cavalli.

Il motore, venne impiegato per azionare alcune macchine utensili nell’Officina della stazione ferroviaria Maria Antonia in Firenze, come viene riportato negli Atti del R. Istituto Lombardo di Scienze, Lettere ed Arti , vol. III, fasc. XVII, Milano 1863.

Dopo aver conseguito il certificato in Inghilterra B&M lo lasciarono decadere per mancato pagamento della rata o per ignoranza delle leggi inglesi in merito ai brevetti o per altro motivo che non conosciamo.

Intanto il motore subì nuovi e continui perfezionamenti che misero in condizione i nostri scienziati di richiedere un altro e nuovo brevetto nello stesso paese.

Questa operazione, a detta degli esperti nel settore, doveva essere svolta nel più stretto silenzio, senza pubblicità anche da parte della stampa o altro. In questi termini si espresse il sig Newton, addetto all’Ufficio brevetti di Londra.

Il 12 giugno 1857, finalmente B & M conseguirono un secondo brevetto inglese, il n°1655.

Il certificato provvisorio del brevetto venne spedito a B & M il 29 giugno dello stesso anno.

Il 12 dicembre 1857 il Great Seal Patent Office concede il brevetto n°1655 a B & M per l’invenzione di un Improved Apparatus For Obtaining Motive Power From Gases.

Le soluzioni costruttive per questo brevetto, erano due: la prima e quella del motore a stantuffo ausiliario o, come viene indicato nelle specifiche del brevetto del motore dotato di counter piston, la seconda e quella del motore senza stantuffo ausiliario.

Il motore, che era del tipo ad azione differita, impiegava ancora una cremagliera ed un rocchetto dotato di cric per la conversione del moto longitudinale del pistone in rotatorio.

Il cilindro era posto verticalmente con la testa in basso; era aperto superiormente in modo da consentire lo spostamento del pistone in aria. La parte inferiore era chiusa da un robusto tappo di ferro per mezzo di bulloni (in modo simile alle testate dei motori attuali).

Nel tappo erano alloggiate due valvole di tipo conico (come quelle dei motori attuali) con molle che si aprono verso l’esterno. Nella parte inferiore del cilindro (camera d’esplosione), dove avveniva appunto l’esplosione della miscela gassosa, poteva scorrere un secondo pistone (pistone ausiliario o “ counter-piston”), comandato da un eccentrico a sua volta messo in moto dall’albero motore; la sua funzione era quella di aspirare i gas della miscela ed espellere dal cilindro i prodotti della precedente combustione.

Lateralmente alla camera di combustione era posto un dispositivo, simile al “cassetto” delle macchine a vapore, che regolava l’introduzione dell’aria e dell’idrogeno nella camera di scoppio attraverso due fori (luci) in comunicazione tra loro. Il cassetto era messo in movimento da due aste comandate da due eccentrici messi in rotazione dall’albero motore.

Nello stesso brevetto B & M presentarono anche il progetto di un motore più semplice che poteva fare un numero maggiore di giri. Il motore non aveva il pistone ausiliario e l’unico pistone percorreva tutta la lunghezza del cilindro compiendo le stesse funzioni di quello ausiliario, cioè aspirava la miscela dei gas ed espelleva quelli di scarico al termine della corsa “utile”; le varie fasi erano organizzate da un cassetto che provvedeva a chiudere le luci di entrata dell’aria e del gas. Si trattava sostanzialmente di un motore simile se non eguale a quello già sperimentato nell’officina della stazione ferroviaria Maria Antonia di Firenze, anche se rispetto a questo differiva per avere un solo cilindro.

La scarica elettrica nella miscela aveva luogo quando la luce di entrata del gas era chiusa e il pistone era in fase di salita nel cilindro, scollegato con l’albero motore dal solito cric del rocchetto che ingranava sulla cremagliera del pistone.

Notiamo che il testo di questo brevetto non era mai stato portato a conoscenza da parte degli studiosi che si sono interessati dell’opera di B & M (anche se si era a conoscenza della sua esistenza). Esso precede di pochissimo tempo il brevetto francese e può quindi considerarsi il primo importante brevetto ufficiale del motore di B & M.

A conclusione di questo paragrafo vogliamo fare due osservazioni. In primo luogo B & M avevano ben presente il problema dell’applicazione del motore alla locomotiva. Infatti, essi scrivono:

 … when applying this Invention to a locomotive engine, as it is itended to supply the place of two double action (or high-pressure) cylinders, four cylinders must be employed, one on each of two pairs of driving wheels, the main shafts being made to drive these wheels by means of connecting rods or gearing combined in such a manner as to change the direction of rotation by means of clutches.

In secondo luogo, poichè durante il funzionamento il motore raggiungeva temperature molto elevate, era previsto che la camera di scoppio fosse circondata da una intercapedine (jacket) dove poteva scorrere acqua per il raffreddamento:

…This cylinder is divided into two unequal parts, the smallest of which u,v,s,x, is intended for the working of the piston. This chamber is surrounded with a racket filled with water for the purpose of preventing it from attaining too high a temperature.

Il 9 gennaio 1858 B & M ottennero il brevetto anche in Francia. Come si può osservare i disegni sono assolutamente uguali a quelli del brevetto inglese, eccetto le lettere, che in alcune parti dei disegni sono differenti. Si tratta quindi del brevetto francese per lo stesso motore già sottoposto a brevetto in Inghilterra. Per questo motivo non lo commenteremo oltre, rimandando a quanto già detto.

Il brevetto francese era stato preceduto da un analogo brevetto ottenuto nello stato piemontese il 30 dicembre 1857 con il n°579 del Volume VI dell’Ufficio Brevetti sabaudo.

B & M si erano rivolti all’agenzia di Capuccio e Latini, che aveva svolto le relative pratiche.

Il 2 gennaio 1858 Barsanti e Matteucci presentarono a Torino la richiesta di brevetto relativo alla prima versione del motore a pistoni contrapposti: La privativa reca il n°700 del Volume VII dell’Ufficio Brevetti del Regno del Piemonte.

Nell’Agosto del 1861 Barsanti, Matteucci e Babacci, il forlivese aveva iniziato a collaborare sin dal febbraio 1857, presentarono all’Ufficio Brevetti del Regno del Piemonte la richiesta di privativa relativa ad un nuovo tipo di motore ad azione differita a pistoni contrapposti.

Il brevetto venne concesso il 28 ottobre 1861 Volume III n°141 dal titolo Nuovo metodo perfezionato per impiegare la esplosione di una mescolanza d’aria atmosferica e di un gas infiammabile per conseguire una forza utile.

L’esame del brevetto mostra che il testo e simile a quello del Brevetto inglese del 31 dicembre 1861 n°3270 dal titolo Improved apparatus for obtaining motive power from esplosive compounds, registrato il 29 aprile 1862.

Questo brevetto contiene anche un riferimento ad una macchina già costruita dagli inventori che e senza ombra di equivoci il motore costruito dalla Escher-Wyss di Zurigo.

Nel marzo del 1862 Matteucci si era recato a Parigi per conto della Società del Nuovo Motore con lo scopo di rinnovare i brevetti scaduti e rivendicare la priorità dell’invenzione nei confronti del Motore ad azione diretta di Lenoir. Il 31 marzo deposita un secondo brevetto Francese il n°53609 che viene rilasciato soltanto a nome di Felice Matteucci dal titolo Un systeme perfectionne de moteurs a air et a gaz, registrato il 24 maggio 1862.

IL 16 Luglio 1862 il brevetto inglese viene registrato anche in Belgio con il n°12922 rilasciato a Barsanti, Matteucci e Babacci con la diciture “Brevet d’importation” e dal titolo Nouveaux Systemes perfectionnes pour obteir une force motrice par la detonnation d’un melange d’air atmospherique et d’un gaz inflammable et par une antre composition detonnante quelconque, e registrato il 31 luglio 1862.

Dopo la morte di Barsanti e l’estromissione di Matteucci alla direzione tecnica della Società del Nuovo motore, Felice continuo ad occuparsi del motore e ad immaginare nuove soluzioni che brevetto in Italia il 25 giugno 1866 con la privativa n°3096 rilasciata a Felice Matteucci e compagni di Firenze dal titolo Motore igneo-pneumatico a doppio effetto, registrato sul Bollettino Industriale del Regno d’Italia Volume VI n°485.

Anche Babacci, che aveva abbandonato la Società del Nuovo Motore nel 1862, aveva continuato ad interessarsi del motore a scoppio tanto che il 5 aprile 1868 presenta in Italia la privativa n°3849 dal titolo Nuovi sistemi di motori a gas, sistemi Babacci, registrata sul Bollettino Industriale del Regno d’Italia il 7 maggio 1868 Volume VIII n°195.

Riassumendo i brevetti ad oggi documentati ottenuti da Barsanti, Matteucci e Babacci sono qui di seguito riportati.

DATACERTIFICAZIONETITOLO

5 giugno 1853

Memoria depositata Accademia dei Georgofili di Firenze

Rapporto riguardante alcuni nuovi esperimenti dei Signori Eugenio Barsanti e Felice Matteucci

13 maggio 1854Certificazione Inglese n. 1072Per ottenere forza motrice con esplosione di gas
12 giugno 1857Brevetto inglese n. 1655Dispositivo per ottenere forza motrice
30 dicembre 1857Privativa Piemontese n. 579Nuovo metodo d’impiegare la Esplosione di una miscela d’aria atmosferica e di un gas infiammabile per conseguire una forza motrice, o una forza utile
2 gennaio 1858Privativa Piemontese n. 700Motore a pistoni contrapposti
9 gennaio 1858Brevetto Francese n. 35009Nuovo metodo d’impiegare la detonazione di un miscuglio d’aria atmosferica e di un gas infiammabile come forza motrice
28 ottobre 1861Privativa Piemontese n. 1397Nuovo metodo perfezionato per impiegare la esplosione di una mescolanza d’aria atmosferica e di un gas infiammabile, o in generale di un fluido detonante per conseguire una forza utile.
31 dicembre 1861Brevetto Inglese n. 3270Dispositivo perfezionato per ottenere una forza motrice dai composti esplosivi.
31 marzo 1862Brevetto Francese n. 53609Sistema perfezionato di motore ad aria e gas inventato da Felice Matteucci
16 luglio 1862Brevetto Belga n. 12922Nuovi sistemi perfezionati per ottenere forza motrice per mezzo della detonazione di un miscuglio d’aria atmosferica e di un gas infiammabile inventati dai signori Eugenio Barsanti, Felice Matteucci e Giovan Battista Babacci.
25 giugno 1866Privativa Regno d’Italia n. 3096Motore igneo-pneumatico inventato da Matteucci Felice e compagni di Firenze.
7 maggio 1868Privativa Regno d’Italia n. 3849Nuovi sistemi di motore a gaz, sistemi Babacci

Le pratiche dei brevetti inglesi sono state sempre svolte dall’agenzia londinese di Newton. Le pratiche del brevetto belga furono seguite dall’agenzia Bosquet.