將抽水的工作機構和提供動力的蒸汽機完全分開,這一分離標誌著紐科門蒸汽機的完成。
紐科門機在當時非常成功,連續使用了有60多年。
即使在瓦特蒸汽機出現以後,仍然使用了很長一段時間。
由於當時申請專利需要昂貴的費用,紐科門並沒有申請專利。
但這或許也為紐科門機的廣泛使用提供了條件。
紐科門機成為煤礦抽水的必備設備,以至於大學裡都在教授紐科門機的工作原理。
下一位給蒸汽機帶來巨大變革的人,是詹姆斯·瓦特。
1769年,瓦特設計了帶有分離式冷凝器的蒸汽機。
分離式冷凝器使汽缸的溫度不再需要降到常溫再重新加熱。
這使蒸汽機的效率提高了3倍,煤耗不到紐科門機的13。
瓦特為分離式冷凝器申請了專利保護,成為他的第1項專利。
1775年,瓦特與鑄造廠老板馬修·博爾頓開始了合作。
他們將分離式冷凝蒸汽機投入生產。
1781年,瓦特公司的雇員威廉·默多克發明了一種稱為“太陽與行星”的曲柄齒輪傳動係統,並以瓦特的名義成功申請了專利。
該裝置將瓦特蒸汽機的活塞往複運動轉化為旋轉運動,為其成為動力機奠定了基礎。
同年,瓦特又發明了雙向汽缸以提高效率,雙向汽缸即在活塞兩側進汽,提高熱機效率。
這時,控製雙向汽缸的進汽裝置成為關鍵。
1784年,瓦特發明了平行四連杆機構,以保證雙向汽缸的控製問題。
經過這一係列的改進,紐科門機已經完全蛻變為瓦特蒸汽機。
1785年以後,瓦特改進的蒸汽機首先在紡織部門投入使用,受到廣泛歡迎。
為了保證蒸汽機轉速的平穩性,瓦特於1788年發明了離心式調速器。
1790年瓦特又發明了蒸汽機氣缸示工器。
1794年,瓦特與博爾頓合夥組建了專門製造蒸汽機的公司,保證了蒸汽機的研究經費。
到1824年,瓦特的公司共生產了1165台蒸汽機。
紡織業、采礦業、冶金業、造紙業等工業部門,都先後采用蒸汽機做為動力。
世界就是這樣跨入蒸汽時代的。
曲柄齒輪傳動係統和雙向汽缸是給瓦特蒸汽機帶來質變的兩項發明。
但也正是這兩項發明成為“西方偽史論”者質疑瓦特的把柄。
因為曲柄連杆機構和雙向汽缸的結構一直存在於中國古老的水排和風箱之中。
水排是古代冶鐵技術中的重要鼓風設備,由東漢官員杜詩發明。
它利用水力推動水輪旋轉,通過曲柄連杆機構,將圓周運動轉化為直線的往複運動,帶動鼓風皮囊開合,起到鼓風作用。
風箱確切的說,應該是雙作用活塞式風箱,出現的時間不晚於宋代。
它設計巧妙,有兩個進風口,使得推拉都能送風。
其內部結構與雙向汽缸有異曲同工之妙。
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