第79章 蒸汽机（1/2）

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一、工坊聚首谋新策，蒸汽初提引好奇

深秋的工部工坊里，弥漫着铸铁的冷硬气息与桐油的淡淡清香。阳光透过高大的木窗，在地面投下长条光斑，照亮了散落的钢件、木模与一张张画满机械结构的图纸。叶青云站在工坊中央，面前摆着一张新铺的白纸，手里握着炭笔，邱远山则搬了张木凳坐在对面，膝上摊着木船的改进图纸，眉头还带着几分对木船载重不足的思索。

“邱先生，木船的图纸改得差不多了？” 叶青云先开口，指尖点了点邱远山膝上的图纸，“能装五千斤盐，航速也比之前快了三成，已经很不错了。”

邱远山叹了口气，把图纸推远些：“是不错，可还是靠风靠桨，遇着逆风逆水，三天才能到青运城，要是想运到江南，没半个月根本不行。而且载重量还是有限，要是能有不用风不用桨的船……” 他话没说完，自己先摇了摇头，觉得是空想。

叶青云却眼睛一亮，拿起炭笔在白纸上画了个粗圆：“不用风不用桨，也不是不行。我想到一种法子，用蒸汽推船走，咱们叫它‘蒸汽船’。”

“蒸汽？” 邱远山愣了，伸手摸了摸旁边刚烧开的铁壶 —— 壶嘴正冒着白汽，把壶盖顶得 “哒哒” 响。“就是这烧水的蒸汽？这玩意儿能推得动大船？”

“能。” 叶青云肯定地点头，炭笔在粗圆旁边又画了个长方形，“关键在四个部件：气缸、活塞、连杆、曲轴。我给你慢慢说，你听仔细，不懂就问。”

他先指着粗圆：“这是气缸，得用铸铁做个封闭的金属筒，不能漏气，里面是空的，专门装蒸汽 —— 就像这铁壶，蒸汽在里面憋住了，才有劲儿。” 说着，他拿起铁壶，壶嘴对着空处，白汽喷出来，把旁边的一张纸片吹得飘了起来，“你看，蒸汽有推力，气缸就是把这推力攒起来的地方。”

邱远山凑近看了看纸片飘动的方向，若有所思地点头：“那活塞呢？总不能让蒸汽瞎喷吧？”

“活塞就是接这推力的。” 叶青云在气缸的圆里画了个小方块，“这是活塞，也是铸铁的，大小刚好能在气缸里来回滑动，像塞子一样。蒸汽进了气缸，推着活塞往一边走；蒸汽放出去，活塞再回来，这就是‘往复运动’—— 跟你之前做的凸轮冲压机里，冲压头上下动一个道理，只是方向不一样。”

邱远山立刻明白了，拿起笔在纸上画了个简易的冲压机：“您是说，就像冲压头上下推，活塞是在气缸里左右推？”

“对，就是这个意思。” 叶青云笑着点头，又在活塞旁边画了一根倾斜的直线，连着一个 “Z” 字形的曲线，“可船要走，得靠螺旋桨转，或者船桨划，都是‘旋转运动’。活塞是来回推，怎么变旋转？就靠连杆和曲轴。”

他指着直线：“这是连杆，一端连活塞，一端连曲轴 —— 就是这个‘Z’字形的轴。活塞往一边推，连杆就带着曲轴转半圈；活塞往回拉，连杆再带着曲轴转半圈，来回推几次，曲轴就一直转起来了。”

为了让邱远山更明白，叶青云起身走到工坊角落的磨盘旁，指着磨盘的摇杆：“你看这磨盘，你推着摇杆来回走，磨盘是不是就转起来了？连杆曲轴就跟这摇杆和磨盘轴一个道理，把‘来回走’变成‘转圈’。”

邱远山盯着磨盘看了半天，突然一拍大腿：“懂了！俺明白了！活塞推连杆，连杆带曲轴转，曲轴再连船尾的螺旋桨，螺旋桨一转，船就往前走了！不用风不用桨，全靠蒸汽推！” 他激动得站起来，凑到白纸前，用炭笔把叶青云画的四个部件连起来，还在曲轴末端加了个螺旋桨的样子，“是不是这样？”

叶青云看着他画的草图，笑着点头：“就是这样。只要这四个部件配合好，蒸汽船就能动起来 —— 而且蒸汽船比木船快，载重量还大，以后运盐去江南，说不定五天就能到，一次能装一万斤，比现在的木船强太多了。”

二、细解难题谋试验，巧思破局定方向

邱远山的兴奋劲儿没过多久，又皱起了眉头，指着纸上的气缸：“叶首领，这气缸得封闭，可活塞在里面来回动，怎么才能不漏气？要是蒸汽从活塞和气缸的缝里跑了，推力就小了，说不定推不动活塞。”

这是蒸汽机械的关键难题，叶青云早有思量，他从工坊的货架上拿起一块石棉布 —— 之前做冶铁炉密封用的，又拿起一块铸铁片：“气缸内壁要打磨得光滑，活塞外面裹一层石棉布，石棉布耐热还密封，能堵住缝隙。咱们之前做冲压机的滑轨时，用石棉布减摩擦，这个道理一样，只是换成密封。”

邱远山拿起石棉布摸了摸，又看了看铸铁片，点头道：“石棉布确实耐热，之前冶铁炉的门用它封，没漏过烟。那蒸汽从哪来？总不能用这小铁壶烧吧？”

“得做个锅炉。” 叶青云在图纸旁画了个带夹层的铁桶，“用厚铸铁做个锅炉，里面装水，下面烧煤，把水烧开，蒸汽通过铁管接到气缸里。锅炉得做厚点，不然蒸汽压力大了，容易炸 —— 就像这铁壶，要是把壶嘴堵死，烧久了也会炸，锅炉得装个‘安全阀’，压力太大就放掉些蒸汽，安全。”

“安全阀？” 邱远山眼睛一亮，“是不是像咱们给粮仓装的透气阀？压力大了就自动开，压力小了就关上？”

“差不多。” 叶青云笑着点头，“可以用个带配重的铁片，盖在锅炉的排气口上，蒸汽压力够大，就能顶开铁片放气；压力小了，铁片自己落下来，继续攒蒸汽。这样锅炉就不会炸了。”

解决了密封和蒸汽来源，邱远山又问：“那气缸、活塞这些部件，咱们冶铁厂能做吗？气缸得是圆的，还得光滑，活塞也得跟气缸严丝合缝，之前没做过这么精细的铸铁件。”

叶青云走到工坊角落的一台改良车床旁 —— 这是之前为了加工冲压机零件，邱远山带人改的，用畜力带动，能打磨金属件。“你看这车床，咱们可以用它把铸铁坯车成圆柱形的气缸，内壁再用细砂纸打磨，保证光滑；活塞也用车床加工，外面再裹石棉布，肯定能跟气缸合得上。”

他拿起一块圆柱形的铸铁坯，放在车床上，摇动手柄，车床的刀具慢慢在铸铁坯上刮出细屑，很快就把不规则的铸铁坯车得圆润起来。“你看，只要调整好刀具，车出精准的气缸和活塞不难。咱们冶铁厂现在有一百多个铁匠，还有冲压机帮忙压铸铁坯，做这些部件没问题。”

邱远山凑过去看车床加工的铸铁坯，手指摸了摸车过的表面，光滑得没有一点毛刺，脸上露出了笑容：“是啊！有这车床，再加上铁匠们的手艺，气缸、活塞肯定能做出来。那咱们是不是可以先做个小模型试试？比如做个一尺长的气缸，用小锅炉烧蒸汽，看看活塞能不能动，连杆曲轴能不能转起来。”