第459章 蒸汽机
蒸汽机最重要的是汽缸的制造。
普通钢材的汽缸气密性较低且耐热耐高温较差，使得汽缸的蒸汽利用效率难以达到提供动力的效果。
现在的大明实验蒸汽机便是因此未能提供充足的动力去驱动飞轮。
如今随着高碳钢的硬度进一步提升。
再加上水力驱动的炮筒镗床已经问世，加工精度更高的汽缸自然也就被镗制了出来。
现在朱由检看见的这款蒸汽机之所以具备了更好的实用性，便是因为汽缸材质的提高，使得他的热力学效率得到了很大加强。
以往的大明初期蒸汽机只能单纯的用大量煤炭燃烧提供微弱的动力进行泵水应用。
但现在有了足够的热力学效率。
已足以使得蒸汽汽缸的蒸汽推动活塞带动连杆将曲柄齿轮传动系统给带动起来，使得飞轮能够快速旋转，这就可以使得蒸汽机车有了产生的可能性。
“按照陛下的意思，微臣将这冷凝器与汽缸分开；
这样蒸汽进入后可以避免冷凝水直接进入汽缸带走汽缸热量，而在将这汽缸一侧再加上一个冷凝箱，上面连接一活塞到上面的连接杆，当蒸汽进入汽缸后，压迫活塞到达上面，而同时进入中间开孔的气管进入冷凝箱使得冷凝箱的活塞抬升从而带动连接杆向上上升，继而带动曲柄和齿轮，使得飞轮旋转。”
“除此之外，微臣一名叫朱铭峰的学生还提出了在汽缸上下两侧各放一个蒸汽入口，这样当下侧蒸汽进入把活塞抬升至上面后，再从上侧蒸汽入口进入蒸汽将汽缸里的活塞压下去，这样可以不必等到汽缸温度冷却活塞自己下落，上下先后进汽可以使得效率更快，所以安排了两个进气入口，下侧进气完毕后，因为压力变化可使得下册进气管阀门自动关闭，与此类似，上侧进气完毕后，上侧进气管阀门也可自动关闭。”
方以智细致的给朱由检讲述着自己改进的蒸汽动力机结构与原理。
朱由检细致的听着。
他不知道这个蒸汽机和自己课本上学到的瓦特蒸汽改良机区别在哪里。
但从目前来看，这台蒸汽机已经具备了很大的应用价值。
与之前的那台实验室里最开始研制的蒸汽动力机不同的地方不仅仅是汽缸的改进，还有动力提供方式也有了不同。
朱由检不知道方以智是从何处想到将活塞运动代替为旋转运动，利用的方式则是曲柄齿轮系统，或许是源自于炮车的改进灵感。
但不得不承认的是，将蒸汽动力的表现形式由活塞运动升级为旋转运动就意味着利用蒸汽机驱动车轮具备了可行性。
就好比本来只能依靠蒸汽机提供的动力一前一后的做活塞运动锻造铁块与镗制炮膛和枪膛。
如今改为旋转运动后还能依靠蒸汽机提供动力用旋转运动的方式传递动能，促进机床加工发展与新型交通工具和生产工具出现。
无论怎么说。
大明第一款可以利用到工业生产等领域的蒸汽机总算是制造成功了出来！
而此时，此时西方还没有兴起蒸汽动力机的研究。
西方开始兴起蒸汽动力机的研究是十七世纪末以后。
大明再一次走在世界文明发展的最前端。
锅炉、汽缸、冷凝器、曲柄齿轮转动系统、飞轮、连接杠杆与导管……
朱由检仔仔细细看了半天，也没有觉得这台蒸汽机还会少什么。
即便是各处联动结构也是采用平行四连杆结构，让整个机器可以连贯运转，而且在气泵处还有个离心力调速器装置，可以调节动力速度。
朱由检再三确认才露出了微笑，他不得不承认，具备真正应用价值的蒸汽机被大明正式研制成功！
而且这种蒸汽机已经具备成为蒸汽机车的能力。
其实，大明之所以能这么快造出这种在原本历史上于十八世纪末才出现的瓦特改良蒸汽机和朱由检有很大关系。
因为他要求蒸汽机能够驱动铁轮转动进而代替马骡。
所以方以智才会想到利用曲柄齿轮转动系统把活塞运动代替为旋转运动从而带动飞轮旋转。
且是朱由检先告诉了方以智压强与压力以及温度之间关系等物理学基础，才使得他知道蒸汽动力的根源所在，且也才会想到利用双口进气想到让冷凝器分离。
这与原本历史上的蒸汽机出现历程不同。
原本的历史上，在一千多年前的古希腊力学家希罗在发明汽转球后，于十七世纪中叶以后法国的帕平才知道利用这个现象和杠杆原理发明出活塞蒸汽机。
不过帕平却不知道利用水蒸汽与水的压强不同提升蒸汽机动力。
最后还是纽可门在五六十年后制造出既有冷凝蒸汽也有气体活塞动力产生方式的蒸汽机，且开始应用工业，但此时利用效率依旧不高，和大明初期的实验室里的蒸汽机一样。
而且是又过了五十年后瓦特才会因为一件偶然事件知道蒸汽机还可以进一步改良。
不过在他真正把各个构件改良几乎完美时也花了差不多三十年。
之所以耗费时间如此长，是因为他们不知道蒸汽机是可以大规模应用的，甚至能制造火车和轮船。
他们只是依据现象去探索其更多的功能且很多时候就是一人的偶然兴趣与灵感才会去改变一些大家已经使用习惯的机器。
人都是有惰性的，大部分人不喜欢思考。
这也就是为何从纽可门到瓦特一个动力转动方式的改变要花这么长的时间的原因。
如果不是因为瓦特是一个爱主动思考的人且还对这方面感兴趣，也许还会要更长的时间。
但此时的大明就不一样。
朱由检一开始就知道蒸汽机是未来时代的主流甚至要改变整个世界文明。
所以，在他的帝王权力干预下。
帝国精英们会主动去思考改进发明出陛下所想要的蒸汽机，也就使得速度快了许多。
而且朱由检尽管不知道蒸汽机具体制造细节却知道蒸汽机的大概原理和能达到的效果，使得大明研制蒸汽机有个明确的目标和方向。
这样又使得大明制造蒸汽机速度更为加快。
写这一章虽然只有短短两千余字，但查了一天的资料，很多结构和原理都是可以推敲的合理的，而且也为大明现在能制造这种机器做了合理化解释，大明从崇祯十七年开始工业发展，现在近五年了，在朱由检这个后世人的明确方向引导下，蒸汽机制造自然速度会很快。而且本身这个难度不高，比内燃机还是要差很多的。接下来大明将会在蒸汽时代待很长一段时间。不过即便待一百年也足以吊打全球了。
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普通钢材的汽缸气密性较低且耐热耐高温较差，使得汽缸的蒸汽利用效率难以达到提供动力的效果。
现在的大明实验蒸汽机便是因此未能提供充足的动力去驱动飞轮。
如今随着高碳钢的硬度进一步提升。
再加上水力驱动的炮筒镗床已经问世，加工精度更高的汽缸自然也就被镗制了出来。
现在朱由检看见的这款蒸汽机之所以具备了更好的实用性，便是因为汽缸材质的提高，使得他的热力学效率得到了很大加强。
以往的大明初期蒸汽机只能单纯的用大量煤炭燃烧提供微弱的动力进行泵水应用。
但现在有了足够的热力学效率。
已足以使得蒸汽汽缸的蒸汽推动活塞带动连杆将曲柄齿轮传动系统给带动起来，使得飞轮能够快速旋转，这就可以使得蒸汽机车有了产生的可能性。
“按照陛下的意思，微臣将这冷凝器与汽缸分开；
这样蒸汽进入后可以避免冷凝水直接进入汽缸带走汽缸热量，而在将这汽缸一侧再加上一个冷凝箱，上面连接一活塞到上面的连接杆，当蒸汽进入汽缸后，压迫活塞到达上面，而同时进入中间开孔的气管进入冷凝箱使得冷凝箱的活塞抬升从而带动连接杆向上上升，继而带动曲柄和齿轮，使得飞轮旋转。”
“除此之外，微臣一名叫朱铭峰的学生还提出了在汽缸上下两侧各放一个蒸汽入口，这样当下侧蒸汽进入把活塞抬升至上面后，再从上侧蒸汽入口进入蒸汽将汽缸里的活塞压下去，这样可以不必等到汽缸温度冷却活塞自己下落，上下先后进汽可以使得效率更快，所以安排了两个进气入口，下侧进气完毕后，因为压力变化可使得下册进气管阀门自动关闭，与此类似，上侧进气完毕后，上侧进气管阀门也可自动关闭。”
方以智细致的给朱由检讲述着自己改进的蒸汽动力机结构与原理。
朱由检细致的听着。
他不知道这个蒸汽机和自己课本上学到的瓦特蒸汽改良机区别在哪里。
但从目前来看，这台蒸汽机已经具备了很大的应用价值。
与之前的那台实验室里最开始研制的蒸汽动力机不同的地方不仅仅是汽缸的改进，还有动力提供方式也有了不同。
朱由检不知道方以智是从何处想到将活塞运动代替为旋转运动，利用的方式则是曲柄齿轮系统，或许是源自于炮车的改进灵感。
但不得不承认的是，将蒸汽动力的表现形式由活塞运动升级为旋转运动就意味着利用蒸汽机驱动车轮具备了可行性。
就好比本来只能依靠蒸汽机提供的动力一前一后的做活塞运动锻造铁块与镗制炮膛和枪膛。
如今改为旋转运动后还能依靠蒸汽机提供动力用旋转运动的方式传递动能，促进机床加工发展与新型交通工具和生产工具出现。
无论怎么说。
大明第一款可以利用到工业生产等领域的蒸汽机总算是制造成功了出来！
而此时，此时西方还没有兴起蒸汽动力机的研究。
西方开始兴起蒸汽动力机的研究是十七世纪末以后。
大明再一次走在世界文明发展的最前端。
锅炉、汽缸、冷凝器、曲柄齿轮转动系统、飞轮、连接杠杆与导管……
朱由检仔仔细细看了半天，也没有觉得这台蒸汽机还会少什么。
即便是各处联动结构也是采用平行四连杆结构，让整个机器可以连贯运转，而且在气泵处还有个离心力调速器装置，可以调节动力速度。
朱由检再三确认才露出了微笑，他不得不承认，具备真正应用价值的蒸汽机被大明正式研制成功！
而且这种蒸汽机已经具备成为蒸汽机车的能力。
其实，大明之所以能这么快造出这种在原本历史上于十八世纪末才出现的瓦特改良蒸汽机和朱由检有很大关系。
因为他要求蒸汽机能够驱动铁轮转动进而代替马骡。
所以方以智才会想到利用曲柄齿轮转动系统把活塞运动代替为旋转运动从而带动飞轮旋转。
且是朱由检先告诉了方以智压强与压力以及温度之间关系等物理学基础，才使得他知道蒸汽动力的根源所在，且也才会想到利用双口进气想到让冷凝器分离。
这与原本历史上的蒸汽机出现历程不同。
原本的历史上，在一千多年前的古希腊力学家希罗在发明汽转球后，于十七世纪中叶以后法国的帕平才知道利用这个现象和杠杆原理发明出活塞蒸汽机。
不过帕平却不知道利用水蒸汽与水的压强不同提升蒸汽机动力。
最后还是纽可门在五六十年后制造出既有冷凝蒸汽也有气体活塞动力产生方式的蒸汽机，且开始应用工业，但此时利用效率依旧不高，和大明初期的实验室里的蒸汽机一样。
而且是又过了五十年后瓦特才会因为一件偶然事件知道蒸汽机还可以进一步改良。
不过在他真正把各个构件改良几乎完美时也花了差不多三十年。
之所以耗费时间如此长，是因为他们不知道蒸汽机是可以大规模应用的，甚至能制造火车和轮船。
他们只是依据现象去探索其更多的功能且很多时候就是一人的偶然兴趣与灵感才会去改变一些大家已经使用习惯的机器。
人都是有惰性的，大部分人不喜欢思考。
这也就是为何从纽可门到瓦特一个动力转动方式的改变要花这么长的时间的原因。
如果不是因为瓦特是一个爱主动思考的人且还对这方面感兴趣，也许还会要更长的时间。
但此时的大明就不一样。
朱由检一开始就知道蒸汽机是未来时代的主流甚至要改变整个世界文明。
所以，在他的帝王权力干预下。
帝国精英们会主动去思考改进发明出陛下所想要的蒸汽机，也就使得速度快了许多。
而且朱由检尽管不知道蒸汽机具体制造细节却知道蒸汽机的大概原理和能达到的效果，使得大明研制蒸汽机有个明确的目标和方向。
这样又使得大明制造蒸汽机速度更为加快。
写这一章虽然只有短短两千余字，但查了一天的资料，很多结构和原理都是可以推敲的合理的，而且也为大明现在能制造这种机器做了合理化解释，大明从崇祯十七年开始工业发展，现在近五年了，在朱由检这个后世人的明确方向引导下，蒸汽机制造自然速度会很快。而且本身这个难度不高，比内燃机还是要差很多的。接下来大明将会在蒸汽时代待很长一段时间。不过即便待一百年也足以吊打全球了。
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