第91章 真正的動力源在哪裡
第91章 真正的動力源在哪裡
精密機械廠靠近河道的地方，安裝了一套朱桓設計，工匠們製作的蒸汽機。
朱桓在測試轉爐的時候，就專門澆築過氣缸、曲軸、飛輪。
當初準備嘗試直接製作瓦特式通用蒸汽機。
結果朱桓很快就發現，自己低估了往瓦特式蒸汽機的製造難度。
朱桓已經有了成熟的空氣轉爐煉鋼法，有了各種水力、畜力、人力工具機，特別是有了鏜制火炮的鏜床，製作蒸汽機的材料和技術基礎已經有了。
加工水平已經足夠了，但是設計水平還不夠。
瓦特式蒸汽機的結構太複雜了，朱桓甚至都不記得大致的結構圖。
只能說出基本的工作原理，讓工匠們去摸索。
最終瓦特式蒸汽機沒做成，只搞出了一套改進型紐可門蒸汽機。
已經有了氣缸和獨立冷凝器，但仍然只能做簡單往復運動，無法做圓周運動。
可以配合水車工作，將水提高高處去放下來，提高水車的力量。
只能用於提水，所以被稱為「蒸汽提水機但是工作的時候要消耗煤炭，除非有專門的特殊加工需求，否則不會啟動它。
這東西造出來之後的大部分時間都處於閒置狀態。
如果不是現在淮南煤礦需要抽水，還專門找到了朱桓這裡來諮詢。
那這台機器可能會這樣一直放到腐爛了。
可能只會留在工匠們的筆記之中。
工業革命之所以出現在英國，關鍵是通用蒸汽機出現在英國，就是因為英國煤礦普遍都需要排水。
這為用途極為狹窄的早期蒸汽機提供了穩定需求煤礦主的實際需求和金錢，養活了包括紐可門、瓦特在內的蒸汽機工匠。
這個狹窄行業近百年時間累積的量變最終形成了質變，催生出了能夠用於其他行業的通用蒸汽機。
現在朱桓搞出來的半成品蒸汽機，也正好能夠解決淮南煤礦的排水問題。
朱桓便直接吩餘九成，讓鐵匠們再做幾套蒸汽提水機出來，送去淮南的煤礦上去使用和測試效果。
並讓工匠們繼續改進，提高抽水效率。
餘九成和淮南來的信使，以及現場的工匠都是大喜過望。
都覺得他們再次見證了朱桓的預知能力。
這套他們以為沒有實際作用的機器，竟然本來就是給淮南煤礦準備的。
朱桓這機器還真不是專門給煤礦準備的。
朱桓自己本來也並不清楚，淮南煤礦是否需要專門排水。
可能因為現代煤礦排水是理所當然的事情了，並不需要專門提起。
反倒是英國煤礦跟蒸汽機發展有直接關係，才會有人專門提煤礦排水問題。
朱桓把蒸汽提水機的事情安排下去，便結束了今天的巡視。
坐車回王府，同時繼續考慮蒸汽機的問題，
現在應天府建設的諸多新產業，正在接連進入非常類似的瓶頸，
從鋼鐵廠到水凝灰廠，從紡織廠到機械加工廠，現在都需要有新的動力源了。
需要更加靈活而強勁的動力源，才能進一步提升產能。
在當前技術水平下，有可能製造出來的動力源，也就是蒸汽機了。
電動機結構也許更加簡單，但是發電和電力輸送太困難。
紐可門機完全不夠格，甚至瓦特機都不太夠格瓦特機本來也是用於抽水的，要作為動力機器使用就必須專門改造。
最好是直接做特里維西克的高壓蒸汽機。
也就是用在火車上的蒸汽機，真正成熟的通用型的蒸汽機。
特里維西克是個頗為悲慘的發明家。
特里維西克活著的時候，相對瓦特在蒸汽機行業中的地位，大概就跟牛頓下面的胡克，愛迪生下面的特斯拉差不多。
特里維西克成年的時候，瓦特已經成名多年的蒸汽機大王了。
瓦特長期誇大宣傳特里維西克發明的缺點，防止瓦特的老客戶們嘗試改用特里維西克的蒸汽機，避免自己的笨重蒸汽機被淘汰。
瓦特同時用自己早期獲得寬泛專利，遏制包括特里維西克在內的年輕代同行。
與此同時，瓦特做初一，也別怪別人做十五。
曲軸的專利被別的工匠註冊，瓦特不得不專門設計行星齒輪繞過專利。
如果瓦特沒有用自己的專利和影響力控制行業，讓包括特里維西克在內的新生代工程師放開手腳製作，也許能提前二十年搞出成熟的火車。
特里維西克造出了能在平地上行駛的蒸汽機車，也造出了能在軌道上行駛的初級火車，但卻得不到足夠的投資，最終敗光了家產，窮困潦倒的去世。
朱桓坐在自己的書桌前，根據曾經看過的蒸汽火車發動機的運行動畫，嘗試把這種蒸汽機的大致運行原理圖畫出來。
畫完之後朱桓就感覺有點不對勁：
「這機器結構怎麼好像比瓦特機更加簡單呢？
瓦特機的運行流程，大部分人一眼看不明白，朱桓也記不太清楚了。
所以只是說出了蒸汽驅動原理，讓工匠們嘗試摸索。
可能就是因為，瓦特機雖然歷史意義重大，但瓦特機本身也有很多問題。
只存在了三十多年，就進入逐步淘汰階段了。
真正的蒸汽時代的各種蒸汽機，基本都是特里維西克機的衍生品。
這種用在蒸汽火車上的發動機，它的運行邏輯非常簡潔，甚至可以說是簡單。
主體就是一個臥倒的氣缸，氣缸兩頭輪流進氣，推動活塞來回運行。
活塞通過連杆和曲軸驅動飛輪，將活塞的往復運動變成圓周運動，就能直接驅動車輪和各種機器運轉了。
飛輪曲軸上再安裝一根控制杆，回過頭去控制氣缸的兩個進氣通道開關。
飛輪轉一圈，氣缸開關也自動往復一次。
除了這些結構之外，剩下的主要部件似乎就是提供蒸汽的鍋爐了。
當然，瓦特發明的離心調速器還是要用到的。
「就這麼簡單？」
朱桓仔細回想，發現好像就是這麼簡單。
這種簡單的運行原理，應該就是它最終淘汰瓦特機的真正原因，
應該也是瓦特恐懼和增恨這種機器的原因，
這機器相比瓦特機輕便靈巧了很多，能夠用在各種各樣的地方。
關鍵是效率也更高，生產成本還更低。
瓦特可能是了解了這種機器的原理，就開始被競爭危機嚇得寢食難安了。
然後拼命抹黑這種機器，把可能炸爐的缺點無限放大。
因為它屬於高壓蒸汽機，而不是瓦特的大氣壓蒸汽機，可能炸爐當然是缺點。
但自已把氣缸稍微搞厚點就行了，反正已經有鑄鋼了。
歷史上這種機器剛剛出現的時候，可還沒有鑄鋼製造的氣缸可以使用。
朱桓仔細考慮了許久，把能想到的各種情況都列出來。
蒸汽機密封並不需要橡膠，高溫氣缸密封也沒有辦法用橡膠。
早期氣缸用麻繩和石棉，成熟的蒸汽機和內燃機，通常採用漲圈密封。
朱桓看過別人修機器，知道所謂的漲圈是什麼樣子。
在活塞上外圍鑄造幾圈凹槽，同時鑄造幾個有彈性的鋼圈，俗稱「活塞環」。
將活塞環卡進活塞上的凹槽里，跟活塞一起塞進氣缸裡面去就行了。
活塞環因為彈性向外膨脹，會封死活塞和氣缸之間的縫隙。
現代橡膠是用來做管道密封的，這時候的管道密封可以用黃銅來湊合。
朱桓製造蒸汽機的最大難點，已經不是材料問題了。
關鍵是讓蒸汽機跑起來，然後持續穩定運行，獲得足夠的效率。
第二天上午，朱桓再次來到了精密機械廠，把主要的工匠都召集起來。
帶著他們正式開始攻關高壓蒸汽機。
先讓工匠們根據要求繪製設計圖，把各個部件的參數都算出來。
先做無動力的小尺寸模型，然後再嘗試鑄造並組裝。
真正開始設計製造這種機器，朱桓才再次真正意識到，這種蒸汽機就算原理相對瓦特機而言更加簡單，但也只是相對而已。
但是想要讓它真正運轉起來，還不知道需要消耗多少腦細胞呢工匠們在朱桓的領導下先過一遍基本原理，然後看一遍主要部件的功能說明和設計要求，就覺得這東西比機械鐘錶還要複雜了。
工匠們基本都認為，鐘錶的結構只是較為精細，實際上卻算不上多麼複雜。
機械鐘錶的關鍵結構就是擒縱器、法條、擺輪遊絲這三件，剩下的就是各種大小調速齒輪了。
鐘錶也不需要多大的力量，需要的是一種精細的巧勁。
而高壓蒸汽機，它的複雜之處就是要控制龐大的力量，還要均衡穩定的持續運轉。
再加上蒸汽機的部件遠比鐘錶龐大，製造、組裝、啟動都要消耗幾倍於鐘錶的時間，還有一定的危險性。
朱桓接下來的日子也不去做別的事情了。
只有每隔三五日，專門去一趟施耐庵和羅貫中的院子，問他們兩人催更。
其他大部分時間都泡在精密機械廠折騰蒸汽機。
朱桓就這樣過了一個月的時間，連高壓蒸汽機的模型都還沒做好。
不過淮南煤礦的提水機卻用的很不錯。
火統管數量也達到兩百萬，朱桓決定讓管暫時停產。
鋼鐵廠多餘的產能一邊生產蒸汽提水機，一邊開始開始鑄造鋼軌。
後續開始在工廠區內部鋪設鋼軌。
精密機械廠靠近河道的地方，安裝了一套朱桓設計，工匠們製作的蒸汽機。
朱桓在測試轉爐的時候，就專門澆築過氣缸、曲軸、飛輪。
當初準備嘗試直接製作瓦特式通用蒸汽機。
結果朱桓很快就發現，自己低估了往瓦特式蒸汽機的製造難度。
朱桓已經有了成熟的空氣轉爐煉鋼法，有了各種水力、畜力、人力工具機，特別是有了鏜制火炮的鏜床，製作蒸汽機的材料和技術基礎已經有了。
加工水平已經足夠了，但是設計水平還不夠。
瓦特式蒸汽機的結構太複雜了，朱桓甚至都不記得大致的結構圖。
只能說出基本的工作原理，讓工匠們去摸索。
最終瓦特式蒸汽機沒做成，只搞出了一套改進型紐可門蒸汽機。
已經有了氣缸和獨立冷凝器，但仍然只能做簡單往復運動，無法做圓周運動。
可以配合水車工作，將水提高高處去放下來，提高水車的力量。
只能用於提水，所以被稱為「蒸汽提水機但是工作的時候要消耗煤炭，除非有專門的特殊加工需求，否則不會啟動它。
這東西造出來之後的大部分時間都處於閒置狀態。
如果不是現在淮南煤礦需要抽水，還專門找到了朱桓這裡來諮詢。
那這台機器可能會這樣一直放到腐爛了。
可能只會留在工匠們的筆記之中。
工業革命之所以出現在英國，關鍵是通用蒸汽機出現在英國，就是因為英國煤礦普遍都需要排水。
這為用途極為狹窄的早期蒸汽機提供了穩定需求煤礦主的實際需求和金錢，養活了包括紐可門、瓦特在內的蒸汽機工匠。
這個狹窄行業近百年時間累積的量變最終形成了質變，催生出了能夠用於其他行業的通用蒸汽機。
現在朱桓搞出來的半成品蒸汽機，也正好能夠解決淮南煤礦的排水問題。
朱桓便直接吩餘九成，讓鐵匠們再做幾套蒸汽提水機出來，送去淮南的煤礦上去使用和測試效果。
並讓工匠們繼續改進，提高抽水效率。
餘九成和淮南來的信使，以及現場的工匠都是大喜過望。
都覺得他們再次見證了朱桓的預知能力。
這套他們以為沒有實際作用的機器，竟然本來就是給淮南煤礦準備的。
朱桓這機器還真不是專門給煤礦準備的。
朱桓自己本來也並不清楚，淮南煤礦是否需要專門排水。
可能因為現代煤礦排水是理所當然的事情了，並不需要專門提起。
反倒是英國煤礦跟蒸汽機發展有直接關係，才會有人專門提煤礦排水問題。
朱桓把蒸汽提水機的事情安排下去，便結束了今天的巡視。
坐車回王府，同時繼續考慮蒸汽機的問題，
現在應天府建設的諸多新產業，正在接連進入非常類似的瓶頸，
從鋼鐵廠到水凝灰廠，從紡織廠到機械加工廠，現在都需要有新的動力源了。
需要更加靈活而強勁的動力源，才能進一步提升產能。
在當前技術水平下，有可能製造出來的動力源，也就是蒸汽機了。
電動機結構也許更加簡單，但是發電和電力輸送太困難。
紐可門機完全不夠格，甚至瓦特機都不太夠格瓦特機本來也是用於抽水的，要作為動力機器使用就必須專門改造。
最好是直接做特里維西克的高壓蒸汽機。
也就是用在火車上的蒸汽機，真正成熟的通用型的蒸汽機。
特里維西克是個頗為悲慘的發明家。
特里維西克活著的時候，相對瓦特在蒸汽機行業中的地位，大概就跟牛頓下面的胡克，愛迪生下面的特斯拉差不多。
特里維西克成年的時候，瓦特已經成名多年的蒸汽機大王了。
瓦特長期誇大宣傳特里維西克發明的缺點，防止瓦特的老客戶們嘗試改用特里維西克的蒸汽機，避免自己的笨重蒸汽機被淘汰。
瓦特同時用自己早期獲得寬泛專利，遏制包括特里維西克在內的年輕代同行。
與此同時，瓦特做初一，也別怪別人做十五。
曲軸的專利被別的工匠註冊，瓦特不得不專門設計行星齒輪繞過專利。
如果瓦特沒有用自己的專利和影響力控制行業，讓包括特里維西克在內的新生代工程師放開手腳製作，也許能提前二十年搞出成熟的火車。
特里維西克造出了能在平地上行駛的蒸汽機車，也造出了能在軌道上行駛的初級火車，但卻得不到足夠的投資，最終敗光了家產，窮困潦倒的去世。
朱桓坐在自己的書桌前，根據曾經看過的蒸汽火車發動機的運行動畫，嘗試把這種蒸汽機的大致運行原理圖畫出來。
畫完之後朱桓就感覺有點不對勁：
「這機器結構怎麼好像比瓦特機更加簡單呢？
瓦特機的運行流程，大部分人一眼看不明白，朱桓也記不太清楚了。
所以只是說出了蒸汽驅動原理，讓工匠們嘗試摸索。
可能就是因為，瓦特機雖然歷史意義重大，但瓦特機本身也有很多問題。
只存在了三十多年，就進入逐步淘汰階段了。
真正的蒸汽時代的各種蒸汽機，基本都是特里維西克機的衍生品。
這種用在蒸汽火車上的發動機，它的運行邏輯非常簡潔，甚至可以說是簡單。
主體就是一個臥倒的氣缸，氣缸兩頭輪流進氣，推動活塞來回運行。
活塞通過連杆和曲軸驅動飛輪，將活塞的往復運動變成圓周運動，就能直接驅動車輪和各種機器運轉了。
飛輪曲軸上再安裝一根控制杆，回過頭去控制氣缸的兩個進氣通道開關。
飛輪轉一圈，氣缸開關也自動往復一次。
除了這些結構之外，剩下的主要部件似乎就是提供蒸汽的鍋爐了。
當然，瓦特發明的離心調速器還是要用到的。
「就這麼簡單？」
朱桓仔細回想，發現好像就是這麼簡單。
這種簡單的運行原理，應該就是它最終淘汰瓦特機的真正原因，
應該也是瓦特恐懼和增恨這種機器的原因，
這機器相比瓦特機輕便靈巧了很多，能夠用在各種各樣的地方。
關鍵是效率也更高，生產成本還更低。
瓦特可能是了解了這種機器的原理，就開始被競爭危機嚇得寢食難安了。
然後拼命抹黑這種機器，把可能炸爐的缺點無限放大。
因為它屬於高壓蒸汽機，而不是瓦特的大氣壓蒸汽機，可能炸爐當然是缺點。
但自已把氣缸稍微搞厚點就行了，反正已經有鑄鋼了。
歷史上這種機器剛剛出現的時候，可還沒有鑄鋼製造的氣缸可以使用。
朱桓仔細考慮了許久，把能想到的各種情況都列出來。
蒸汽機密封並不需要橡膠，高溫氣缸密封也沒有辦法用橡膠。
早期氣缸用麻繩和石棉，成熟的蒸汽機和內燃機，通常採用漲圈密封。
朱桓看過別人修機器，知道所謂的漲圈是什麼樣子。
在活塞上外圍鑄造幾圈凹槽，同時鑄造幾個有彈性的鋼圈，俗稱「活塞環」。
將活塞環卡進活塞上的凹槽里，跟活塞一起塞進氣缸裡面去就行了。
活塞環因為彈性向外膨脹，會封死活塞和氣缸之間的縫隙。
現代橡膠是用來做管道密封的，這時候的管道密封可以用黃銅來湊合。
朱桓製造蒸汽機的最大難點，已經不是材料問題了。
關鍵是讓蒸汽機跑起來，然後持續穩定運行，獲得足夠的效率。
第二天上午，朱桓再次來到了精密機械廠，把主要的工匠都召集起來。
帶著他們正式開始攻關高壓蒸汽機。
先讓工匠們根據要求繪製設計圖，把各個部件的參數都算出來。
先做無動力的小尺寸模型，然後再嘗試鑄造並組裝。
真正開始設計製造這種機器，朱桓才再次真正意識到，這種蒸汽機就算原理相對瓦特機而言更加簡單，但也只是相對而已。
但是想要讓它真正運轉起來，還不知道需要消耗多少腦細胞呢工匠們在朱桓的領導下先過一遍基本原理，然後看一遍主要部件的功能說明和設計要求，就覺得這東西比機械鐘錶還要複雜了。
工匠們基本都認為，鐘錶的結構只是較為精細，實際上卻算不上多麼複雜。
機械鐘錶的關鍵結構就是擒縱器、法條、擺輪遊絲這三件，剩下的就是各種大小調速齒輪了。
鐘錶也不需要多大的力量，需要的是一種精細的巧勁。
而高壓蒸汽機，它的複雜之處就是要控制龐大的力量，還要均衡穩定的持續運轉。
再加上蒸汽機的部件遠比鐘錶龐大，製造、組裝、啟動都要消耗幾倍於鐘錶的時間，還有一定的危險性。
朱桓接下來的日子也不去做別的事情了。
只有每隔三五日，專門去一趟施耐庵和羅貫中的院子，問他們兩人催更。
其他大部分時間都泡在精密機械廠折騰蒸汽機。
朱桓就這樣過了一個月的時間，連高壓蒸汽機的模型都還沒做好。
不過淮南煤礦的提水機卻用的很不錯。
火統管數量也達到兩百萬，朱桓決定讓管暫時停產。
鋼鐵廠多餘的產能一邊生產蒸汽提水機，一邊開始開始鑄造鋼軌。
後續開始在工廠區內部鋪設鋼軌。