金屬活塞環的出現,是一項重大的突破。
雖然更早有人嘗試,但約翰·格羅夫在1855年為蘭開夏郡約克郡鐵路設計並廣泛應用了現代意義上的分體式金屬活塞環。
這項技術極大地提升了活塞與氣缸壁之間的密封性,成為應對高壓蒸汽的關鍵解決方案,並迅速成為標準。
他在活塞外圓上加工出環形槽,嵌入分段的彈性金屬環。
活塞環本身有張力,能向外撐緊氣缸壁。
工作時的蒸汽壓力作用在活塞環背麵,將其更緊地壓向氣缸壁。
多道活塞環能形成曲折路徑,進一步阻礙氣體泄漏,
同時有助於將潤滑油均勻分布在氣缸壁上,減少磨損並輔助密封。
其密封效果遠優於軟填料,耐磨性好,壽命長,
摩擦損失相對較小,結構相對簡單可靠,尤其適用於更高壓力的蒸汽。
金屬活塞環一經問世就迅速成為蒸汽機,以及後來的內燃機活塞密封的標準解決方案,
並在材料、環數、截麵形狀、表麵處理等方麵得到不斷優化。
而永明鎮的蒸汽機氣密性提升技術,在李國助看來目前還處在軟填料密封的早期階段。
鏜床雖有,但與約翰·威爾金森發明的水力鏜床相比,在精密程度上還有一定差距。
不是李國助不想引導永明學會在蒸汽機氣密性技術上取得跨越式的發展,
而是目前的技術條件還不允許,即使引導了,透露了作用也不會太大。
與提升氣密性相比,李國助覺得雙向汽缸才是目前能大幅提高蒸汽機功率的重要突破。
但他卻不肯對永明學會透露半點,也不肯進行適度的引導,寧願固執地等待下去。
這主要是因為永明鎮的煤炭資源目前基本都是從朝鮮進口的,還不足以支持蒸汽機的廣泛使用。
平安道的無煙煤主要是用於煉鐵、煉鋼,隻有鹹鏡道的褐煤和煙煤才會被用作燃料。
而其中有很大一部分燃料,是用於冬季的取暖,隻有一小部分才會被用於蒸汽機。
所以現在即使發明了雙向汽缸,煤炭也不足以支持永明鎮一年四季都使用蒸汽機。
這就是讓李國助沒有動力去親自“發明”雙向汽缸的原因。
至於在燃料短缺問題解決之前,有人能發明雙向汽缸,李國助還是樂見其成的。
比如現在,他就頗為期待徐光啟能搞定雙向汽缸。
可惜徐光啟顯然是鑽了牛角尖,把心思都用在了改善蒸汽機氣密性之上。
偏偏他在這方麵也想不出突破性的方案。
有那麼一瞬間,李國助是挺想引導他換個思路,去琢磨雙向汽缸的。
可轉念一想,雙向汽缸蒸汽機雖然功率比單向汽缸高,也更節約燃料,
但解決不了燃料短缺問題,還是難以做到一年四季都使用蒸汽機的。
於是他也就忍住沒開口。
其實東北地區的煤炭資源是非常豐富的,
庫頁島的西部和南部就有大量的中低變質煙煤和褐煤礦藏。
隻要去開采了,就可以解決永明鎮取暖和生產燃料短缺的問題。
可問題的關鍵並不在於要不要去開采,而在於有沒有人去開采。
目前永明鎮的人口已經接近十萬了,
但開荒、養蠶、紡織、製糖、捕魚等工農業生產都需要人手,