解決了密封問題後,蒸汽機的後續改良就容易了,李植成功做出了冷凝器。
冷凝器做出來後,那推杆上的力氣明顯大了不少。節約了浪費的熱量,效果立竿見影。
接著便是做雙向進氣的汽缸,在活塞兩側的氣缸上都開進氣孔。當活塞左側注入熱蒸氣做功時候,活塞另一側就關閉進氣孔連上冷凝器,從而產生負壓吸活塞。活塞兩邊的氣體一起用力,往一個方向推、吸活塞,提高輸出的力量。
有了浸油麻布做啟發,李植這次使用了浸油的麻繩給推杆和汽缸之間的連接部做密封,發現效果不錯。麻繩浸了油後十分緊密,又有相當的彈性,因為油脂的關係摩擦力又小。在推杆上麵綁上六層麻繩後,水蒸氣就擠不出去了。
李植是在工匠的提醒下妙手偶得,想出了麻繩浸油的妙用。然而在李植穿越前的後世,實際上一直到十九世紀,英國還有許多蒸汽機是用浸油麻繩做密封的。英國的博物館中在後世還保存著實物。
李植在兩個進氣孔上做了一個擋板。每次滑動擋板,兩個進氣孔便交替被打開和關閉,交替和鍋爐聯通。這個擋板由滑杆頂端連接的一個偏心環控製,隨著滑杆的上下不斷自動切換。
李植每天早上騎馬到範家莊,晚上騎馬趕回天津,在兩地勞碌,又花了二十多天,解決了一係列小問題後,成功做出來了一台瓦特式蒸汽機。蒸汽機力氣不小,起碼有五頭牛的力氣。
看到李植做出了瓦特式蒸汽機,參加蒸汽機試製的鐵匠們圍著蒸汽機看個不停,嘖嘖稱奇。
鋼鐵和火焰結合在一起,變成了可以動的東西,力氣還這麼大。匠人們雖然參加了試製,但他們都隻參與了其中一部分的製造,此時依舊有很多地方沒弄明白,對大都督李植的技術驚為天人。
“大都督,這力氣比幾頭牛還大啊!”
“大都督太神了,這機器好多地方可以用啊!”
“大都督一定是魯班轉世!”
李植笑了笑,又對工匠們強調了一遍保密條例。
李植準備再依葫蘆畫瓢,做兩個大些的蒸汽機,這樣就可以裝上船,成為船舶明輪的動力源。
有蒸汽機的船是輪船,無論什麼季風時候都可以出海。用四季都可以出海的輪船做海洋貿易,李植仿佛已經看到大把的銀子向自己揮手了。
不過李植的兩艘大船還在製造,還要三個多月才能建好。
李植這些天抽空去王家灣看了看,教那些船匠搭建肋骨。那些船匠都是老把式了,一點就通,在龍骨兩側造起了密集的肋骨。除了鋪設肋骨,李植還讓船匠們在第二層甲板的側舷開二十個炮口,作為大炮的射擊口。
等三個月後尖頭船造好,蒸汽機就可以上船了。
不過蒸氣機能做的不止是船舶發動機,還能為許多工業提供動力。
這一次在京畿和韃子對戰的過程中,李植深刻意識到了自己部隊缺乏盔甲。沒有盔甲保護,士兵在敵人的弓箭麵前極其脆弱,即便是被拋射的弓箭射中也可能受重傷。
雖然繳獲了大量的清軍綿甲和鎖子甲,但隨著李植部隊的擴充,這些繳獲的盔甲可能會不夠用。而且繳獲的大多是綿甲,夏天穿綿甲實在太熱,有中暑的危險。李植準備自己製造新式盔甲,用優質的坩堝鋼作為原材料,用蒸汽機帶動鍛錘鍛造鋼質胸甲、頭盔和肩甲。
有鋼質的胸甲、肩甲和頭盔,韃子的弓箭在幾十步外對李植的士兵就基本沒有殺傷力了。弓箭的破甲能力是極其有限的,在優質鋼材鍛造的盔甲麵前尤其無力。
用蒸汽機帶動的鍛錘也十分簡單,就是一個由長木柄杠杆支撐的大錘子,上下運動。蒸汽機在長木柄一端不斷壓下長木柄,杠杆就把大鐵錘舉了起來,然後一下一下地砸在鍛件上。比起人力鍛錘,由蒸汽機驅動的鐵錘力氣就大多了。
這樣的鍛錘,能讓鍛造鐵匠的工作效率提高幾十倍。
幾個新招募的鐵匠還不習慣李植的發明創造,當他們看見那幾百斤的大鐵錘被蒸汽機一次次舉起,重重地砸在鐵砧上,驚得瞠目結舌。
“這是仙人法術麼?”
“大都督,這是什麼機器,這也太厲害了點吧?”
李植笑了笑,說道:“這叫蒸汽機,是我範家莊的秘密,你們不能把這機器的事情說出去。泄密者,掉腦袋。”
其實這蒸汽機也不怕泄密,除了李植自己,其他的工匠就算把蒸氣機拆了估計也弄不明白其中原理,更彆提複製造出來了。而且大明朝如今兵荒馬亂,有興趣偷李植蒸汽機技術的人恐怕基本沒有。
不過李植習慣了給自己的技術保密,下意識地給幾個鍛造工匠強調了保密條例。
聽到李植“掉腦袋”三個字,幾個工匠臉色一白。大都督是什麼人?殺幾個工匠還不跟殺雞似的。工匠們下決心堅決不和彆人說這蒸汽機的事情,打死都不能說。
李植看了看幾個工匠,問道:“有了這蒸汽機,你們多少天能鍛造出一套盔甲?”
幾個工匠看著鍛錘,琢磨了一陣,議論起來。
最後領頭的一個工匠說道:“這麼大的大鐵錘砸下來,什麼鋼都好鍛,怕是一天就能鍛出一套盔甲。”
一天一套盔甲,這效率倒是挺高,李植點了點頭。
李植新招募了三十個鐵匠做盔甲,估計這三十個鐵匠在蒸汽機鍛錘的幫助下,一年能打造一萬多套盔甲頭盔。李植又招募十五個雜役管理蒸汽機,給蒸汽機添木柴、加水。
當然,李植的蒸汽機剛剛研製成功,現在手頭上隻有一台試驗機型。接下來的幾個月內,李植的蒸汽機團隊就要增加人手,加班加點生產瓦特式蒸汽機了。李植把這種力氣和五匹牛差不多的蒸汽機稱為一號中型蒸汽機,準備生產四十台。其中三十台準備給盔甲作坊,還有十台備用。
這麼多蒸汽機隻能一台一台地生產,全做好起碼需要半年的時間。