坩堝鋼做車刀。最後做出來的車床只能說是原始車床——但已經足夠李植使用了。
車床生產出來後,就可以用來車制活塞了。李植首先要做一個直徑三十厘米的汽缸,先用生鐵鑄成,然後用鏜床精加工成型。在鏜床裡面,要放置一個同樣直徑三十厘米的活塞。李植讓鐵匠用生鐵鑄造成型,然後車床精加工。
經過反覆的比對,加工,再比對,再加工,最後李植得到了兩個嚴絲合縫的汽缸和活塞。李植把底盤開啟的汽缸放在燒開的水上面,發現這個活塞完全不漏氣。想來即便是較高壓的水蒸氣壓進來,漏氣的速度也會很慢。
李植在活塞上做了一個推杆,由上下運動的活塞推動。
然後是冷卻裝置,李植在活塞旁邊固定了一個冷水桶,冷水桶連著汽缸底部,連線處有一個閥門。在推杆的最外端做一個機關控制閥門,如果推杆被水蒸氣頂到最上面去了,機關就被開啟,冷水就噴入汽缸中冷卻蒸氣。水蒸氣一冷卻,活塞就帶動推杆往下運動,運動到最底下時候觸動機關關閉冷水的閘門,如此反覆。
然後就是做鍋爐。這個鍋爐必須足夠大,能夠產生足夠的蒸氣推動。鍋爐做好後和汽缸連在一起,整個紐卡門式蒸汽機就算做好了。
李植花了五天做好了各個部件,把部件擰在一起,開始試驗做的是否成功。
鍋爐一燒熱,李植髮現整個蒸汽機到處都漏氣。精加工的活塞和汽缸之間倒是沒怎麼漏氣,但那些管道的連線處是用螺紋擰在一起的,縫隙較大,此時到處都往外噴水汽。
不過即便是到處漏氣,蒸汽機還是成功了,這是因為鍋爐中燒出水蒸氣的速度高於管道中漏氣的速度。水汽推動活塞做功,不停地上下運動。因為各個管道處漏氣,汽缸內的氣壓也剛好得到控制,那推杆上下運動的速度還比較穩定,七、八秒鐘上下一次。
這一臺紐卡門式蒸汽機,算是做出來了。
不過紐卡門式蒸汽機的效率十分低下,燒很多木柴才能產生有限的推力。這是因為冷卻汽缸中水汽的同時還冷卻了汽缸的缸體,然後過一會熱蒸汽進來時候又加熱了汽缸缸體,一來一回浪費了大量的熱量。這樣低效的蒸汽機顯然不能滿足李植的需求,李植要把這臺紐卡門蒸汽機逐漸改造成瓦特蒸汽機。
瓦特對紐卡門蒸汽機最大的改善,就是冷凝器。有了冷凝器,汽缸缸體就不會被重複加熱和冷卻。
冷凝器其實就是一個大鐵罐子,連線汽缸,裡面有冷水。冷凝器的開關由機關控制,活塞被頂到最上面時候,開關開啟,蒸氣進入冷凝器中冷卻成水。活塞落下落到底端時候,開關關上,蒸氣無處可逃在汽缸中聚集,把活塞又往上推。
但是在做冷凝器的時候,李植髮現這冷凝器相對噴水冷卻的辦法需要更高的氣壓,到處漏氣的管道中聚集不了這麼高的氣壓,必須想辦法堵住漏氣的地方。
但是這年頭沒有耐高溫的橡膠,李植想來想去,也沒想到能用什麼堵住漏氣的管道。李植沒辦法,只能把市面上買得到的比較軟的材料一一拿來試驗。但各種紡織品都試了一遍,效果都不好。那看上去很滑很軟的絲綢被高溫蒸氣一燒,都變得焦黑結塊了。比較耐高溫的材料是麻布,但麻布孔徑較大,也沒法堵住漏出的蒸氣。
試驗了好幾天,李植還是沒找到能堵住漏氣的材料,李植有些被難住了。這瓦特式蒸汽機的原理是簡單,但細節做起來還是很複雜的,即便一個細節沒做好,也沒法驅動整臺蒸汽機運轉起來。
說起來銅或者鉛比較軟,也經得住幾百度的高溫,難道要用銅和鉛做管道接合處?這做起來倒是十分麻煩。
被李植調來做蒸汽機的一個年輕鐵匠這些天看李植變戲法似的做出紐卡門式蒸汽機,對李植十分崇拜。此時他看到李植