2.33 蒸汽机 I (第2/3页)

这个连接件仍然没有安装，因此蒸汽机运转起来之后，车床主轴是不会跟着转动的。由于汽缸活塞的直线运动特性类似于正弦曲线，再加上有飞轮的稳定作用，因此从输出轴上所表现出来的就接近于匀速圆周运动。至于蒸汽机的启动与停止，则是由进汽阀门进行控制。将阀门关闭时，蒸汽机就停止运动；将阀门完全打开时，蒸汽机处于最大转速状态；如果将阀门调到其它中间位置，则蒸汽机的转速也将跟着发生变化。

    由于蒸汽管路早在几日前就已铺设完毕，因此众人只用了半天的时间就完成了蒸汽机的安装，同时蒸汽机的进汽与回汽管路也已妥善布置，各种管线的外面也都用隔热材料包了起来。等所有的零件与管路都已安装完毕，李不伟让人在锅炉里装了适量的水，然后开始烧了起来。因为这台锅炉仍是实验性的，因此李不伟也没有考虑锅炉的保温问题，锅炉就直接放置在泥砖结构的平台上。此时已有一名锅炉工已开始摇动了鼓风机，锅炉中的木炭烧得通红，不一会儿锅炉中的水便已烧开了。这时，另一名锅炉工又将锅炉盖拧紧，再将锅炉的总阀门关闭，只见压力计上的指示杆被慢慢地顶了起来，显然锅炉内已达到了一定的压力。为了安全起见，李不伟与众学者都退到了车间之内。

    又过了一会儿，众人听得锅炉房内的安全排气阀已传来‘咝咝’的声音，显然锅炉的保护装置已起作用了。李不伟命人将蒸汽机的放汽阀打开，同时又将锅炉的总阀门也慢慢打开，只听得排汽阀中又传来一阵‘咝咝’声，显然此时排出的正是管道中的空气。又过了片刻，已有蒸汽从的放汽阀中喷出，此时早已有人上前将放汽阀关闭。

    由于蒸汽机汽缸与管路的安全系数要远远高于锅炉，因此即使发生爆炸事故也不会从蒸汽机开始，此时众人都凑到了蒸汽机跟前，目不转睛地盯着这台意义重大的机器，只见它仍然一动不动，而此时活塞刚好处在中间位置，这正是最容易被蒸汽推动的状态。

    过了一会，只见蒸汽机的缸体与连杆处冒出了一丝白汽，紧接着就见连杆轻微地动了一下，旁边早已有人将飞轮朝着一个方向轻轻一转，便见这个飞轮已慢慢开始转动起来。众人眼睛也不敢眨一下，直勾勾地盯着眼前这台机器，李不伟此时激动难奈，毕竟这台蒸汽机第一次试制便已成功，虽说有了自己来自后世的知识，但更多功劳却要归于那台车床，以及实验室中的众学者了。此时蒸汽机的飞轮已转得越来越快，李不伟已能清楚地听到缸体内汽阀传出的“扑扑”声，这种声音极有节奏，与电影中蒸汽机车所发出的声音极其相似。

    众人一时都看得呆了，李不伟忽道：“范大人，检查一下各个磨擦面的润滑情况如何？另外还要观察一下蒸汽机的转速。”范东来猛地一醒，这才回过神来，又连忙检查了一阵，道：“润滑情况还算不错。活塞的润滑油面有所下降，但还在正常范围之内。曲柄连杆处的几个润滑点目前还算正常，不过估计每隔几分钟左右就要重新滴上润滑油。转速也仍然在继续增加，现在的读数是62。”李不伟‘嗯’了一声，也不再多说，又与众人一起仔细观察起来。

    李不伟这次设计的汽缸润滑系统，是采用活塞的往复运动来触发一个小的顶杆式阀门，这个阀门每打开一次，便会有少量的润滑油进入临时储油室。当活塞运动到最底端时，其上部产生负压，便会将润滑油吸入一小滴到缸体之内。润滑油先对连杆与缸体的磨擦面进行润滑，又由于汽缸是垂直排列，因此润滑油会顺着连杆自然流下，再流向活塞。而活塞的表面有润滑油的导槽，又可以将润滑油送到活塞的四周，从而实现活塞与汽缸的润滑。与后世的内燃机比起来，蒸汽机汽缸的工作温度并不算高，这也是因为汽缸内没有产生燃烧，只是单纯的高压蒸汽的作功。正因为如此，普通的硫化植物油也可以用作活塞与缸套的润滑。至于吸入缸体的润滑油，因为其粘度较高而不会被蒸汽带走，又流入了一个回收室，在流经回收室的过程中又可以对汽阀进行润滑。这个机构虽然极为复杂，但李不伟仍觉得十分有必要，因为如果润滑不良的话，蒸汽机的使用寿命必然大受影响，甚至连一天也维持不下去。

    其实，这套润滑系统是李不伟与众学者研究了一整天才决定下来的。最理想的润滑系统是采用油泵。润滑油经油泵打入到多孔加油机，分别对汽缸与活塞连杆等进行润滑，同时各个汽室的阀杆也要进行润滑，当然如果是蒸汽机车或是蒸汽船时，还要为轮轴、热水泵等也进行供油润滑。李不伟早已查看过多种蒸汽机润滑方法，最终还是决定先采用这种最简单的方式，等到加工技术再提高一些之后，又或是蒸汽机的用途再广泛一些，再开始制造复杂的润滑系统也不迟。其实这种负压式油泵在一些老式磨托车上也有使用，通常磨托车的油箱都处于发动机的上方，因此当发动机燃烧一次后，会形成一个负压，这个负压达到一定程度之后，会将油箱开关打开，从而使得汽油流入化油器。李不伟与众学者的设计也正是参考了这种负压工供油的方式。

    此时，蒸汽机已达到了每分钟近130转的转速，也就是说活塞每秒种要往复运动两次，这比历史上的第一批蒸汽机已经要好上许多了。原历史上的第一批蒸汽机转速只有40多，也就是说活塞每秒种往复还不到一次，这也是由于当时的加工条件所限制的，但大宋皇家实验室就不同了，此时实验室中已有了车床，而且又有了极为超前的理念，其中更是用到了一些内燃机的设计与加工经验，又哪是瓦特等人能赶得上的呢？其实，世界上第一台蒸汽机出现之时，大部分零件都是由手工打造，因此每台蒸汽机的规格都不一样，也就是说零件并不通用。到了后来的瓦特蒸汽机出现时，由于加工工艺跟不上去，因此其热效率也是极低，根本赶不上众学者设计制作的这三台蒸汽机，况且这些蒸汽机又是采用了球墨铸铁材料与机械加工方法