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和平友好的夥伴關係在人間,佩林斯和埃文思該解職。
康沃爾還要三台引擎,達德利己痛改前非有悔意。
您的興高采烈的詹姆斯·瓦特瓦特在這裡所表現出來的那種罕見的高興勁兒,就好像是在葬禮上跳驅
①
基督教的歡呼用語,意為讚美上帝。
鬼舞的一位長者,突然跳起一種活潑的水手舞那樣,既令人發窘又使人感到牛頭不對馬嘴。瓦特自己也顯然感到這是一反常態的。因此他曾在倉促寫成的腳註裡寫道:「請把這封胡扯的信燒掉。」
當瓦特于
1776年去蘇格蘭時,他不僅為自己找到了妻子,而且還帶回了在蘇格蘭安裝第一台瓦特式發動機的定貨單。這就是為鄧弗姆林附近托裡伯恩的彼得·科爾韋爾製造一台
44英吋抽水發動機。雖然這台發動機在
1778年
1月之前並未投入使用,但瓦特早在
1776年就把設計準備好了。作為第一台新型發動機,它的特點是開始把瓦特為蒸汽吸入和排出而設計的分別下落式閥門,安裝在前面已經說過的單擺式扇形閥的地方。
這些下落式閥門的動作是由「塞桿」控制的,而塞桿又與穿過蒸汽閥室裡的密封墊伸出來的軸和聯軸器相連。閥門、閥座和操作裝置的設計,後來經歷了很大的變更和改進。
但是,應用分別下落式閥門的原理,現在已成為所有瓦特發動機上的標準設計方法。這種改進是合理的。雖然扇形閥是極其精巧的,但在當時要不使這閥門和氣門把介面處蒸汽泄出,那一定是很困難的。此外,單一閥的根本缺陷是,它有可能在一項功能起作用的時間有所改變時,不影響另一項功能的作用;後來代替它的滑動閥也同樣有不足之處。
由於使用了分立式的閥門來控制蒸汽的吸入和排出,發動機的工作和經濟實用性得到了改善,因為這些閥門的相關出口能夠獨立地定時,從而提供了最佳效果。在有必要用手控制機械閥裝置來操縱這些閥門時,這種新的閥門便使得啟動發動機這個並不簡單的任務,也變得方便起來了。
為托利伯恩製造的那台發動機,在其汽缸底下裝有一個小火爐。但是,瓦特決心保持他的汽缸熱度的這一模式,並沒有固定下來,而且後來人們認為蒸汽套本身,就足以達到這一目的。現在,冷凝器已經接近於它的標準形式,即將冷水注射到一個排氣管裡,在這個排氣管外面,也用冷水噴注。排氣管彎曲地捲進一個冷水槽,它的終端是一個與雙聯氣泵底部相連的匣子。
這兩個氣泵把熱氣抽上來,通過單向閥門進入與氣泵筒頂端相連的第二個匣子裡,再用水泵把熱水從第二個匣子裡,送到鍋爐加水的水箱中去。
在這裡,還必須提到另外兩個發動機,因為它們表明:即使是馬修·博爾頓,也不能完全制止瓦特對試驗的強烈慾望。在
1776年至
1777年,威爾金森在新威裡建造了第二台瓦特式發動機,用來把水抽回到為一台鏜床提供動力的輪機內。這台發動機的詳細說明和圖紙,現在都不存在了,但大家都知道,那是一台按照瓦特的早期試驗模型演化而來的發動機。也就是說,它沒有橫樑,活塞桿直接與泵桿相連。
當博爾頓與瓦特採取行動反對愛德華·布爾在康沃爾製造類似發動機時,這台機器曾被戲稱之為「一團糟引擎」,但由於後來沒有再提到它,所以顯然前途無望。
第二種試驗,更是別出心裁,富有情趣。那是一種利用蒸汽膨脹的嘗試,並且得到博爾頓的全力支持。這台發動機有一個33英吋的汽缸,是1777年在索荷安裝的,用來把水抽回到水輪機,像先前在金內爾的發動機一樣,因此,它在索荷被稱之為「小引擎」。這第二台索荷式發動機的運轉情況,與任何其他的瓦特式發動機截然不同,其設計似乎是來自瓦特提出的使用獨立下落式閥門的想法。
兩個這樣的閥門控制着進入汽缸上部,蒸汽再從那裡排出進入冷凝器。在活塞下面汽缸下部始終通向冷凝器,進氣閥提前關閉,用瓦特自己的話來說,這樣可以使「蒸汽只在
活塞下降的階段被吸入,在衝程的其他時間內則靠蒸汽的彈力發揮作用」。當活塞完成向下衝程且膨脹的蒸汽已排入冷凝器時,汽缸上部由此而產生的真空就形成了必要的平衡狀態。在這種情況下,活塞就能在泵桿重量的作用下又被提升起來。
在人們瞭解它的前途,並認為它取得了極有希望的進展,但對這台發動機的運轉情況不滿意的瓦特來說,他卻不這樣看。他認為這台發動機還不如他早期所設計的那麼經濟實用,它的運轉不僅是那樣沒有規律,而且還如此猛烈,因而索荷的工人們給它起了一個名字叫「惡魔號」。十分奇怪的是,博爾頓這位商人卻更有效地掌握利用蒸汽膨脹所能取得的好處,因此,他當然不願像瓦特那樣去指責這台「惡魔號」。瓦特雖然在理論上對膨脹作用的優越性十分明了,但不可思議的是,他自己總是表現出不願承認它的實用性。
他曾向博爾頓表示過這樣的意見:如果把進氣減量,不過早切斷,從而讓少量蒸汽進入整個衝程的話,那麼,這台「惡魔號」的運轉就會比較平穩,並且還能節省消耗。後來,只是在那些同瓦特競爭的工程師用了或威脅要用蒸汽膨脹的辦法作為避開他的發明專利權的一種手段時,他才又回到這個設計的想法上來。這種消極的態度,毫無疑問是與瓦特拒絶使用高壓蒸汽的做法有密切聯繫的,因為在他所偏愛的低壓冷凝發動機裡,由膨脹作用所獲得的益處是被公認為很小的。