登陆注册
7922500000011

第11章 瓦特(8)

对于瓦特蒸汽机来说,如今是走向市场的时候了。但是,生性谨慎的瓦特,却总想还关起门来做些改进,等到一切都完美无缺的时候,再把它推向市场。而有着商业眼光的博尔顿,却有不同的看法。瓦特的第一台实用发动机的试验结果,使博尔顿大受鼓舞,以至他说服了瓦特在1775年夏季设计了两台功率更大的商品发动机。在这两台具有历史意义的机器中,有一台是为约翰·威尔金森在新威里的高炉制造的一种38英寸的鼓风机,另一台则是为本特利公司在蒂普顿附近的布鲁姆菲尔德煤矿制造的一种50英寸的抽水机。

约翰·威尔金森为这两台发动机铸造了汽缸,并做了镗削加工。事实上,直到索荷铸造厂于1795年投产之前,博尔顿和瓦特的发动机所使用的全部汽缸几乎都是由他负责生产的。威尔金森还为早期的发动机铸造外层汽缸,虽然这些外层汽缸不需要镗孔,他却坚持以规格论价,索取同工作汽缸一样的价钱。这自然要招来不满,而瓦特则通过对他的设计做大的修改来抵制这种敲诈。在工作汽缸取代外层汽缸而作为发动机的主要结构部件后,外层汽缸则仅仅成了一个蒸汽套,不起更多的作用。工作汽缸是用多节铸铁做的(这是由另外一家厂商供应给索荷的),带有锅炉输入蒸汽的管道,它的顶端用一个盖封闭起来,外层箱体通过法兰盘和它连接在一起。这种新的设计,还使得瓦特能把汽缸底部与蒸汽阀箱之间的一个连接阀取消,因为外面很难控制它,所以曾给第一批发动机带来许多麻烦。瓦特称之为“害人的接头”,并说“由于我们掌握不住,所以经常出故障”。

公正地说,应该把为布鲁姆菲尔德公司制造的那台50英寸的发动机,看成是向博尔顿和瓦特的第一次订货性生产。约翰·威尔金森在新威里的那台鼓风机,几乎完全是由他自己负责建造和安装的,而且他同这项冒险企业的关系很密切,因此几乎不能把他称为一位外来的顾客;在布鲁姆菲尔德的那台发动机开始使用的时候,曾举行了一个仪式,对此事《阿里斯伯明翰报》

在1776年3月11日有过报道,由于这是已了解到的对瓦特的蒸汽机最早的一篇新闻报道,所以有必要全文引述:“上星期五,根据瓦特先生的新原理制造出来的一台蒸汽机,在靠近达德利的布鲁姆菲尔德煤矿开始工作。光临现场的有物主,有本特利、班纳、沃林和韦斯特利先生,还有一批科学界的绅士们。这些科学界人士由于第一次看到这种机器的运转是那么独特有力而感到好奇,异常兴奋。这台机器的精彩表演,充分满足了他们的期望。这台机器的整个工艺颇受人们的关注和赞叹。所有的铁铸部件(确实达到无与伦比的水平)都是由威尔金森先生承担下来的,带有各种阀门和活塞的冷凝器,以及所有的小零件,是由哈里森先生等人在索荷制造的,整台机器则是由佩林斯先生,按照设计图纸并在瓦特先生的指挥下安装起来的(作者注:约瑟夫·哈里森是索荷的高级机械师,他曾负责重新安装金内尔的那台发动机的工作。伊萨克·佩林斯是一个单干的装配工,从来就不是博尔顿和瓦特的雇员)。

这台发动机从一开始运转,就可以每分钟大约进行14至15个冲程,不到一个小时就把这台引擎所在的那个矿井(井深约90英尺,水深达57英尺)里的水抽完了。然后,那些绅士们去附近就餐,工人们都跟随着去了。餐后,按照惯例,在许多兴高采烈的能工巧匠们的欢呼声中给这台机器命名为“议会号引擎”。这台引擎带动了一个直径14英寸半的水泵,这一水泵能够在300英尺处工作,如果需要的话,甚至可以达到360英尺,而它所消耗的燃料,则只有普通引擎为提供同样动力所需燃料的1/4。汽缸的直径是50英寸,而冲程的幅度为7英尺。布鲁姆菲尔德的矿业主们,通过定购这台前所未有的大型引擎,而放弃了已经开始安装的一台普通引擎所表现出来的那种开明精神,使他们赢得了许多人的称赞。因为通过这个实例,消除了那些没有亲眼见过这种引擎的人们的各种疑虑,从而最终确定了这项发明的重要性和实用性。这种引擎不是靠大气的压力来工作的,其原理与所有别的引擎大相径庭。这种引擎是由瓦特先生(不久前在格拉斯哥)经过多年研究,并进行了种种昂贵而又艰苦的试验之后,才发明出来的。如今,这种引擎正在他和博尔顿先生的指导下,在本城附近的博尔顿和福瑟吉尔制造厂进行生产,他们在那里将近完成了4台这种引擎,并且为此建立了一个联络机构,以便实现一项十分广泛的计划,生产几乎可适用各种用途的引擎。凡是需要机械动力的地方,不管其功率的大小如何,旋转式运转或者是往复式运转的地方都可以运用。”

瓦特的发动机就这样崭露头角了,可能除了马修·博尔顿之外,当时任何其他在场的人都不能领会其巨大意义。在布鲁姆菲尔德和新威里的这两台发动机,在其初级阶段不可避免地要遇到暂时的困难。谨慎小心的瓦特曾经感到急于着手制造这样大型的发动机有点过于仓促,可是博尔顿说服了他。

因此,当威尔金森对他在新威里遇到的困难写信发牢骚时,瓦特回答说:

“我希望您能替我公正地想一下,无论是布鲁姆菲尔德的那台引擎,还是您的那台引擎,要在索荷进行更充分的试验之前,就承担制造任务,那是违反我本意的。”然而,博尔顿的大胆决定无疑是正确的。这种引擎已经到了必须离开试验室的阶段,无论要冒多大的风险,都应该让它走向世界了。如果任瓦特所为,他就会把试验和臻于完善的工作继续搞下去,甚至搞到把博尔顿的钱花光为止。而博尔顿是决不愿意重蹈倒霉的罗巴克的覆辙的。时间证明博尔顿的判断是可靠的。因为根据所积累的经验对这两台发动机所做的改进,最后是令人十分满意的,而这两台发动机的潜力,则一开始就很明显。

在布鲁姆菲尔德的那台发动机干着原来所定购的那台72英寸纽科门式发动机工作,而新威里那台发动机所产生的效果则更加惊人。在那里有一台用两个锅炉供气的49英寸纽科门式发动机几乎不足以为该高炉鼓风;而取代它的这台28英寸瓦特式发动机,却只需要一个锅炉就可提供超出需要的鼓风量。

由于费用节省,物主们对瓦特初创时期所产生的问题,也就有了容忍的思想准备。

1776年岁暮前,在伦敦的第一台瓦特式发动机安装完毕,并开始工作。

那是为鲍区斯特拉特福的一家酿酒厂制造的一台18英寸的小型抽水发动机,这台发动机的初期经历是颇为不幸的。博尔顿在名流约翰·斯米顿于1777年4月所进行一次调查访问后,曾尖刻地写道:“他把钱付给这位工程师去喝酒,其结果是这台发动机在第二天就几乎破裂成了碎片。”如果怀疑这位杰出的工程师有任何预谋的话,那是不公正的。但是,他当然应该更有所了解,有效地操作一台瓦特式发动机,特别是在发动的时候,要求操作者头脑冷静、眼疾、手稳。既然早期管理发动机的人看起来似乎是些长期放荡不羁的人,那么对于这次所发生的比较严重的机械事故的责任,在很大程度上应该由约翰·巴利科恩来负。在这场灾难发生两年以后,鲍区那台发动机不得不更换一个新的汽缸,这当我们看到瓦特所写的以下文字时,便会觉得出事是不足为奇的。瓦特写道:“这个恶棍唆使他们往活塞里放沙子,发动机便这样长期地工作着。这就把它磨得比原来应有的尺寸大了。”

接着建造的一台发动机,也就是为在伯德沃思的豪克斯伯里煤矿制造的抽水发动机,也给合伙人增添了很多麻烦。不过,这一次不是由于酗酒作乐或愚昧无知所造成的,而是由于蒸汽连接部件出了故障。此外,阀门和泵杆也破裂了。这台发动机的汽缸为58英寸的,冲程幅度为8英尺,是在当时所制造的一台最大型的发动机。这台发动机于1777年3月10日开始工作的时候,显然曾举行过庆祝活动,因为瓦特在2月底从伯德沃思寄给博尔顿的一封信里写道:“由于地面已经变干,您现在可以带着夫人和小姐来了。如果天气继续好下去的话,我将在点火试车的那天,设法在朗福德准备好一艘18枝桨的大型游艇恭候。”我们衷心希望那天是个晴天,因为那样就会有一批五颜六色身着鲜艳服装的贵宾泛舟于考文垂运河之上,去观看最新的机械首次伸屈其铁肢的奇迹,这实在是一幅赏心悦目的画面。

博尔顿和瓦特与在鲍区和白德沃思的发动机物主之间签订的协议,成为早年发动机生意所采取的标准形式。根据这种协议,由博尔顿和瓦特指定供应发动机部件的所有厂商,并且向他们提供必要的图纸。但是,费用直接由物主付给供应厂商。物主还要为安装发动机的工人及被选来担任主要安装人的技师付工资。博尔顿和瓦特的酬金则采用专利权使用费或佣金的形式来支付。这是基于发动机与同等功率的纽科门式发动机相比,每年的煤炭费用要节省1/3,这种酬金的支付为期25年。从表面上看,这样一种安排看起来似乎是够公平的,发动机物主支付资本费用,而且为了换取使用瓦特的发明专利权,让发明人分享一部分由于他而节省下来的资金。可是,这种安排却在伯德福德引起了麻烦,并且成为后来很多麻烦的先兆。同豪克斯伯里煤矿公司发生的一场旷日持久的争论,一直持续了几个月。这场争论由于发动机故障而加剧,最后只好于1779年6月通过仲裁才得到解决。仲裁人有利于物主的裁决激起了瓦特的灵感,他给博尔顿写了一封十分奇妙的信,全文如下:

亲爱的先生:

阿利路亚!阿利路意!基督教的欢呼用语,意为赞美上帝。

我们已了结同豪克斯伯里的争议,

打从去年春季结账日算起,

每年定为英镑二百一十七;

在过去的二百七十五点五英镑里,

归于我们账户的为一百一十七。

我们还得拿出一百个畿尼,

给仲裁人们作敬礼。

和平友好的伙伴关系在人间,

佩林斯和埃文思该解职。

康沃尔还要三台引擎,

达德利己痛改前非有悔意。

兴高采烈的詹姆斯·瓦特

瓦特在这里所表现出来的那种罕见的高兴劲儿,就好像是在葬礼上跳驱鬼舞的一位长者,突然跳起一种活泼的水手舞那样,既令人发窘又使人感到牛头不对马嘴。瓦特自己也显然感到这是一反常态的。因此他曾在仓促写成的脚注里写道:“请把这封胡扯的信烧掉。”

当瓦特于1776年去苏格兰时,他不仅为自己找到了妻子,而且还带回了在苏格兰安装第一台瓦特式发动机的订货单。这就是为邓弗姆林附近托里伯恩的彼得·科尔韦尔制造一台44英寸抽水发动机。虽然这台发动机在1778年1月之前并未投入使用,但瓦特早在1776年就把设计准备好了。作为第一台新型发动机,它的特点是开始把瓦特为蒸汽吸入和排出而设计的分别下落式阀门,安装在前面已经说过的单摆式扇形阀的地方。这些下落式阀门的动作是由“塞杆”控制的,而塞杆又与穿过蒸汽阀室里的密封垫伸出来的轴和联轴器相连。阀门、阀座和操作装置的设计,后来经历了很大的变更和改进。

但是,应用分别下落式阀门的原理,现在已成为所有瓦特发动机上的标准设计方法。这种改进是合理的。虽然扇形阀是极其精巧的,但在当时要不使这阀门和气门把接口处蒸汽泄出,那一定是很困难的。此外,单一阀的根本缺陷是,它有可能在一项功能起作用的时间有所改变时,不影响另一项功能的作用;后来代替它的滑动阀也同样有不足之处。由于使用了分立式的阀门来控制蒸汽的吸入和排出,发动机的工作和经济实用性得到了改善。因为这些阀门的相关出口能够独立地定时,从而提供了最佳效果。在有必要用手控制机械阀装置来操纵这些阀门时,这种新的阀门便使得启动发动机这个并不简单的任务,也变得方便起来了。

为托利伯恩制造的那台发动机,在其汽缸底下装有一个小火炉。但是,瓦特决心保持他的汽缸热度的这一模式,并没有固定下来,而且后来人们认为蒸汽套本身,就足以达到这一目的。现在,冷凝器已经接近于它的标准形式,即将冷水注射到一个排气管里,在这个排气管外面,也用冷水喷注。排气管弯曲地卷进一个冷水槽,它的终端是一个与双联气泵底部相连的匣子。

这两个气泵把热气抽上来,通过单向阀门进入与气泵筒顶端相连的第二个匣子里,再用水泵把热水从第二个匣子里,送到锅炉加水的水箱中去。

在这里,还必须提到另外两个发动机,因为它们表明:即使是马修·博尔顿,也不能完全制止瓦特对试验的强烈欲望。在1776年至1777年,威尔金森在新威里建造了第二台瓦特式发动机,用来把水抽回到为一台镗床提供动力的轮机内。这台发动机的详细说明和图纸,现在都不存在了。但大家都知道,那是一台按照瓦特的早期试验模型演化而来的发动机。也就是说,它没有横梁,活塞杆直接与泵杆相连。当博尔顿与瓦特采取行动反对爱德华·布尔在康沃尔制造类似发动机时,这台机器曾被戏称之为“一团糟引擎”,但由于后来没有再提到它,所以显然前途无望。

第二种试验,更是别出心裁,富有情趣。那是一种利用蒸汽膨胀的尝试,并且得到博尔顿的全力支持。这台发动机有一个33英寸的汽缸,是1777年在索荷安装的,用来把水抽回到水轮机,像先前在金内尔的发动机一样,因此,它在索荷被称之为“小引擎”。这第二台索荷式发动机的运转情况,与任何其他的瓦特式发动机截然不同,其设计似乎是来自瓦特提出的使用独立下落式阀门的想法。两个这样的阀门控制着进入汽缸上部,蒸汽再从那里排出进入冷凝器。在活塞下面汽缸下部始终通向冷凝器,进气阀提前关闭,用瓦特自己的话来说,这样可以使“蒸汽只在(活塞)下降的阶段被吸入,在冲程的其他时间内则靠蒸汽的弹力发挥作用”。当活塞完成向下冲程且膨胀的蒸汽已排入冷凝器时,汽缸上部由此而产生的真空就形成了必要的平衡状态。在这种情况下,活塞就能在泵杆重量的作用下又被提升起来。

同类推荐
  • 海上明珠:魅力天成的奇趣海岛

    海上明珠:魅力天成的奇趣海岛

    蔚蓝色的海洋,烟波浩渺,奔腾不息,掩藏着多少新奇和奥秘。自古以来,人们迷恋于她那碧波粼粼、鸥鸟盘旋的清丽;钟情于她那风柔水凉、海阔天高的豪爽;陶醉于她那棹声帆影、渔歌互答的神韵;感慨于她那惊涛裂岸、大浪淘沙的气势。面对着这浩瀚莫测、变幻万千的大海,作家妙笔生花,写出千古绝唱;诗人神游八极,为海洋插上幻想的翅膀。万顷波涛尽入画,千里帆影逐畅想。
  • 碧波使者:航海设备与舰只

    碧波使者:航海设备与舰只

    蔚蓝色的海洋,烟波浩渺,奔腾不息,掩藏着多少新奇和奥秘。自古以来,人们迷恋于她那碧波粼粼、鸥鸟盘旋的清丽;钟情于她那风柔水凉、海阔天高的豪爽;陶醉于她那棹声帆影、渔歌互答的神韵;感慨于她那惊涛裂岸、大浪淘沙的气势。面对着这浩瀚莫测、变幻万千的大海,作家妙笔生花,写出千古绝唱;诗人神游八极,为海洋插上幻想的翅膀。万顷波涛尽入画,千里帆影逐畅想。
  • 发现之旅-神奇的动植物

    发现之旅-神奇的动植物

    本书记录某些动植物的非同一般的生活习性或特性,提出相关的问题并予以解决,列出依然存在的问题,引起人们探索的兴趣。
  • 科学兴趣乐吧

    科学兴趣乐吧

    本书主要有关青少年科学兴趣爱好的知识内容,包括电脑科技、通讯技术、能源开发、交通设备发明趣事、小制作小发明、科技之谜等内容。
  • 山川锦绣:地理卷

    山川锦绣:地理卷

    地理文化普及读物。“人文甘肃丛书”之一。甘肃是一个历史文化底蕴丰厚、地理位置独特、地质地貌呈现丰富特色的一个省份,这些神秘和独特之处一直没能被广大读者所了解,本书的出版不失为读者更深入、更全面了解甘肃丰富地质、地理文化特色的首选读物。
热门推荐
  • 三个勇者

    三个勇者

    三位少年,体内同样封印着恶魔,同样为了驱除恶魔走上自我救赎的旅途,却最终得到了不同的结果
  • EXO音乐集

    EXO音乐集

    这是一本EXO音乐集。EXO的歌曲歌词都有。
  • 浪迹于江湖世界

    浪迹于江湖世界

    科技无法给人类不死的身躯,却能够将人类的意识转入玄幻的游戏之中生存,这是一个虚幻的世界,却又是一个生存的家园。有人的地方就有江湖,而这,究竟是人类的梦幻,还是真实的武侠江湖。一切,尽在《江湖》中。
  • 惊世天才逆天三小姐

    惊世天才逆天三小姐

    她是二十一世纪的杀手女王。一次任务中。灵魂穿越,居然穿到了一个废柴身上,冤啊!不过,她运气好的出奇。无色高等灵脉,神兽抢着赖着她,她还不屑,升级对她来说就是家常便饭,上古煞器在手,遇人杀人,遇神弑神,遇天捅天。可谓是别人一辈子都没得她都有。只是,有一个不怕死的女人,冲着她吼道:“你算什么东西,太子是我的。”她不屑的笑了笑。往旁勾勾手,一大群妖孽赶来。齐声,把那个女人灭了。只有他,才会让她六神无措,让她忍不住躺入他的怀。
  • 冰山王子小心:腹黑公主来袭

    冰山王子小心:腹黑公主来袭

    上官凌曦是五大家族的人,上官家的掌上明珠。在几年前遭遇了一场面临五大家族和自己的存活的巨大恐怖事件,却遇见了他……
  • 老婆,算你狠

    老婆,算你狠

    天邦被灭,她从大小姐跌落谷底,他疯狂寻找,而她却成为黑市的拳王。他想要帮她,却被她丢下一句“我凭什么要做你的女人!送你十个字——有他妈多远,滚他妈多远!”终于,他决定不再忍,他要她看看什么才是真正的男人!但是他却意外的救了生命危在旦夕的她。让她明白谁最好!
  • 上古蛮帝

    上古蛮帝

    我要让部落的女人都给我生猴子!因为我是兽灵之王!让精灵妹子都给我捶背!让哈里兰拜服在我的脚下!要娶诺伊女神那样的老婆!我拥有征服大陆的力量!
  • 霸道邪王,掩妆太子要出嫁

    霸道邪王,掩妆太子要出嫁

    连载新文《挽心记,王的薄凉冷妃》http://novel.hongxiu.com/a/1332634/求调戏,美人儿们酷爱来吧~*他是天启国人人爱戴的墨邪王殿下。魔域第一美男,容貌绝色,气质绝佳,富可敌国。她是天启国人人唾弃毫的废材太子。性情木讷,容颜丑陋,懦弱不堪,如人偶一般。当女扮男装太子遇上绝世无双皇叔时,究竟会是怎样的风华万世?*她本是二十一世纪顶尖杀手,却离奇穿越。初次见面,他步步紧逼,直至墙角,一双邪魅的魔眸盯着她。她看着眼前绝世的面孔,故作淡定“皇叔,虽然你长得绝世无双但侄儿不喜欢男子。”再次见面,他保她护她帮她,为她惩罚恶臣,插手朝堂,权利滔天。*当次次舍身相救,每每宠溺柔语,她的心不自觉沉沦了,沉沦在他无懈可击的柔情下。久别重逢,她一双绝世的美眸闪着光芒,声音如珠落玉盘,字字敲在他心上“我好像爱上你了。”俊美如俦,绝姿似仙的男子勾起邪魅的笑容,一把将她拉入怀里,轻轻在她耳边喃语“怎么才爱上,你可知我早就爱上了……”*但……当她为他遍体鳞伤时,他却对着别的女人温柔宠溺。当梨花树下他温柔的搂着别的女人时,她感觉心在渐渐冰冻,眸中纵使有着千万般痛苦也无济于事。当他温情的握着别的女人的手出现在她面前时,她感觉那颗冰冻的心支离破碎,疼得令人不能呼吸。她忍住心中的苦涩“你告诉我……你究竟想怎么样……”她满眼血红,眸中满是凄凉,昔日说爱她的人呢?昔日说要护她一生的人呢?难道真的是她太傻了么?“再也不见。”声音淡漠如水,寒冷如冰,仿佛他们从未有过曾经。他说的云淡风轻,她听的心如刀割。她捂住胸口,后退数步,面色苍白。她满目凄凉的看着手中握着的火红色琉璃珠,五指慢慢张开,任凭那火红色的珠子滚落在地。扬起一抹惨然的笑容,看着那张绝世的面孔,无尽的沧桑涌进心口“愿我们再也不见,另外祝你……新婚幸福。”转身,冷风吹着衣带丝绸,玄绫飘在空中,艳紫满天,一瞬间带走无数凄凉与痛苦。她转身,他闭眼。迷雾重重,究竟是谁在痛心?
  • 冥园蒂径

    冥园蒂径

    中华武学院建立是为了复兴武学,而身份平凡的肖羿尘误巧的加入了其中。不过小时候的悲剧使他蒙上了一层武学的壁垒,终身与武学绝缘了,因而受到不公平待遇,不过依旧未放弃梦想。一个古怪的老道,居然自称“孤”,带领肖羿尘进入另一个王者的天地,诡异的花海世界,死亡般的泥泞道路,这是是死者铺设的道路。功成者可控百万神兵,指点江山,怒笑苍穹,为了自己的梦,毅然选择。哪知并非是福,不知道何时才能的强大却要一直低调,独自忍受着帝路的孤独,无人能明白,前路还有着必然亡命的机会,危机四伏,暗影丛丛,如何破荆棘,走上帝王大道真是难测。。。。
  • 死灵学院

    死灵学院

    作为道家的一脉传承,刘伟可以说非常不负责任,老爸教的不好好学,爷爷气的胡子乱翘,不过有老妈这道附身符在,刘胖子可谓尾巴都翘上天了,现在可好了,估计他那得意劲老天都看不顺眼,让他揣着自己的那本家传秘谱,噗通,扔进了死灵学院里头,这下好了,刘胖子这回可遭灾了,每次考试,都被折腾的死去活来,用性命游走在及格线的边缘。。。(不种马,不后宫,小命要紧。。。)