“很好,看來你們已經完全撐握了蒸汽機的運動原理。你們分析得基本上是對的,接下來就是如果改進的問題了。你們可曾想出改進的辦法?”何志遠問王之學。
“還未曾想過。”王之學誠實地答道。
在十八世紀的英國,瓦特就是發現了鈕可門蒸汽機的這個缺點導致效率低下,而萌生了改進蒸汽機的想法。他利用十幾年的時間,進行了一系列的發明,比如分離式冷凝器、汽缸外設定絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等,使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的三倍多,最終發明出了現代意義上的蒸汽機。從而拉開了第一次工業革命的序幕。
發明創新從來都是一個循序漸進的過程,而不是一蹴而就,即使何志遠是從後世穿越而來,知道蒸汽機的執行原理,那也不可能跳躍式發展。只能給研究者以啟發、提示、引導,從而少走一些彎路。
更何況,在這個時代,大明朝在工業製造方面幾乎沒有基礎理論,全靠工匠們的經驗摸索。各種材料都非常欠缺,有些材料還需要自己製造,在這種情況下蒸汽機的改進所面臨的困難可想而知。
所以何志遠打算把改進的思路告訴他,至於他們多長時間能夠實現,那就難以確定了。想到此,何志遠對王之學說:“我給你一個改進的思路。”
王之學聽說師傅能給他一個思路,立即興奮起來,劉氏&父子也湊過來圍在一起想仔細聽一聽。何志遠接著說道:
“其實這個蒸汽機的缺點就是由於蒸汽的膨脹與冷凝這兩個過程都在一個汽缸內完成造成的。你們看這根管連線冷水通入汽缸,當蒸汽進入後,活塞向上運動帶動冷水閥開啟,水進入汽缸使水蒸汽與汽缸都降溫,蒸汽冷凝。使活塞在大氣壓的作用下向下運動,然後開啟蒸汽閥,蒸汽進入。這時候汽缸溫度已經降低,而要讓蒸汽膨脹,首先要加熱汽缸,然後活塞才開始向上運動。汽缸的一冷一熱,導致了熱量的損失,從而導致效率低下。”
王之學和劉氏&父子兩人聽到何志遠的分析,頓時驚為天人。這個分析比他們討論的結果準確多了。王之學讚歎道:“師傅就是師傅,果然非同凡響,我們怎麼就沒有想到呢。”
“其實你們的分析也是對的,只不過沒有從熱量流失這個角度去思慮而已。”何志遠接受了王之學的恭維,也順便讚揚了一下他們。然後接著說道:“而要解決這個問題,就要想辦法把蒸汽膨脹與冷卻這兩個過程分別在兩個地方進行。如果在汽缸的旁邊再加一個缸體與汽缸相連,當活塞運動到上方時,讓蒸汽進入旁邊的缸體進行冷卻,這樣汽缸一直保持原來的溫度,當蒸汽再次進入時,蒸汽就不需要加熱汽缸,直接膨脹推動活塞運動,這樣就能提高蒸汽機
的效率了。”
王之學聽完何志遠的講述,想了想立即明白了何志遠的意思。隨後說道:“師傅說的有道理,我們馬上改進。”
何志遠搖頭否定道:“不,這次不急於改進。我決定先建立一個蒸汽機作坊,正式開始生產蒸汽機。”
聽聞此言,他們三人都很意外,現在還沒有改進就要馬上開始生產,這不符合他以往的風格啊。王之學隨即問:“師傅這麼急於開始生產,是不是煤礦那邊急著使用?”
何志遠答道:“急著使用是一個方面,另一方面這種蒸汽機一定有市場,先賺錢才是重要的,我們要用蒸汽機賺的錢支援下一步的研究,形成良性迴圈以後研究才能持續下去。”
何志遠這樣說,劉氏&父子兩人有些不好意思了,他們覺得來何家鎮這麼長時間,一直在搞研究沒有給東西掙來銀子,反而花了許多銀子。何志遠提出生產蒸汽機他們都表示贊同。而王之學完他沒有這種覺悟,仍然追問道:“師傅,這種效率不高的蒸汽機賣出去,會不會壞了名聲?”
何志遠差點笑出聲來,他這個大徒弟腦子是怎麼長的?賣一種這個世界上從來沒有過的產,別人只會感到新奇、驚喜,沒有比較,如何會壞了名聲呢?他可能是覺得沒有把最好的東西賣給使用者就是不對的,別人就認為你是奸商。從這一方面說,可見他的實在。
何志遠決定開導他一下:“你的這種想法是不對的,蒸汽機是一種新東西,別人都生產不了,只有我們家在賣。就算我們的產有缺點,但總歸能用而且工作效率提高了不少,對人們是有益的對不對?這樣的好東西怎麼會壞了名聲呢?如果你覺得現在蒸汽機有缺點,想改進後再生產。但那時你發現了他的缺點,還想改進呢?這樣無休止的改進下去永遠達不到最完美的狀態,難道你永遠不生產了嗎?”
何志遠心裡在想,如果真要那,非得把我搞得破產不可。當年瓦特為了改進蒸汽機差點把三家企業搞破產。我可不想為了研究蒸汽機,大把大把的砸銀子,現在必須透過市場賺回來才行。
王之學聽說何志遠的一番論述,似懂非懂的點點頭說道:“那我聽師傅的。”
何志遠接著又對王之學說道:“你們把作坊的工人們都教會以後就撤出來。”然後看著劉興說道:“以後這個蒸汽機作坊就由劉師傅負責,王之學和劉洪林繼續改進蒸汽機。”