瓦特(21)_虚阁网

二一

　　接着建造的一台发动机，也就是为在伯德沃思的豪克斯伯里煤矿制造的抽水发动机，也给合伙人增添很多麻烦，不过，这一次不是由于酗酒作乐或愚昧无知所造成的，而是由于蒸汽连接部件出了故障，此外，阀门和泵杆也破裂了，这台发动机的汽缸为58英寸的，冲程幅度为8英尺，是在当时所制造的一台最大型的发动机。这台发动机于1777年3月10日开始工作的时候，显然曾举行过庆祝活动，因为瓦特在2月底从伯德沃思寄给博尔顿的一封信里写道：“由于地面已经变干，您现在可以带着夫人和小姐来了。如果天气继续好下去的话，我将在点火试车的那天，设法在朗福德准备好一艘18枝桨的大型游艇恭候。”我们衷心希望那天是个晴天，因为那样就会有一批五颜六色身着鲜艳服装的贵宾泛舟于考文垂运河之上，去观看最新的机械首次伸屈其铁肢的奇迹，这实在是一幅赏心悦目的画面。

　　博尔顿和瓦特与在鲍区和白德沃思的发动机物主之间签订的协议，成为早年发动机生意所采取的标准形式。根据这种协议，由博尔顿和瓦特指定供应发动机部件的所有厂商，并且向他们提供必要的图纸。但是，费用直接由物主付给供应厂商。物主还要为安装发动机的工人及被选来担任主要安装人的技师付工资。博尔顿和瓦特的酬金则采用专利权使用费或佣金的形式来支付。这是基于发动机与同等功率的纽科门式发动机相比，每年的煤炭费用要节省1/3，这种酬金的支付为期25年。从表面上看，这样一种安排看起来似乎是够公平的，发动机物主支付资本费用，而且为了换取使用瓦特的发明专利权，让发明人分享一部分由于他而节省下来的资金。可是，这种安排却在伯德福德引起了麻烦，并且成为后来很多麻烦的先兆。同豪克斯伯里煤矿公司发生的一场旷日持久的争论，一直持续了几个月，这场争论由于发动机故障而更加剧，最后只好于1779年6月通过仲裁才得到解决。仲裁人有利于物主的裁决激起了瓦特的灵感，他给博尔顿写了一封十分奇妙的信，全文如下：

　　亲爱的先生：阿利路亚！阿利路意！①

　　（①基督教的欢呼用语，意为赞美上帝。）

　　我们已了结同豪克斯伯里的争议，打从去年春季结账日算起，每年定为英镑二百一十七；在过去的二百七十五点五英镑里，归于我们账户的为一百一十七。

　　我们还得拿出一百个畿尼，给仲裁人们作敬礼。

　　和平友好的伙伴关系在人间，佩林斯和埃文思该解职。

　　康沃尔还要三台引擎，达德利己痛改前非有悔意。

　　您的兴高采烈的詹姆斯·瓦特

　　瓦特在这里所表现出来的那种罕见的高兴劲儿，就好像是在葬礼上跳驱鬼舞的一位长者，突然跳起一种活泼的水手舞那样，既令人发窘又使人感到牛头不对马嘴。瓦特自己也显然感到这是一反常态的。因此他曾在仓促写成的脚注里写道：“请把这封胡扯的信烧掉。”

　　当瓦特于1776年去苏格兰时，他不仅为自己找到了妻子，而且还带回了在苏格兰安装第一台瓦特式发动机的定货单。这就是为邓弗姆林附近托里伯恩的彼得。科尔韦尔制造一台44英寸抽水发动机。虽然这台发动机在1778年1月之前并未投入使用，但瓦特早在1776年就把设计准备好了。作为第一台新型发动机，它的特点是开始把瓦特为蒸汽吸入和排出而设计的分别下落式阀门，安装在前面已经说过的单摆式扇形阀的地方。这些下落式阀门的动作是由“塞杆”控制的，而塞杆又与穿过蒸汽阀室里的密封垫伸出来的轴和联轴器相连。阀门、阀座和操作装置的设计，后来经历了很大的变更和改进。

　　但是，应用分别下落式阀门的原理，现在已成为所有瓦特发动机上的标准设计方法。这种改进是合理的。虽然扇形阀是极其精巧的，但在当时要不使这阀门和气门把接口处蒸汽泄出，那一定是很困难的。此外，单一阀的根本缺陷是，它有可能在一项功能起作用的时间有所改变时，不影响另一项功能的作用；后来代替它的滑动阀也同样有不足之处。由于使用了分立式的阀门来控制蒸汽的吸入和排出，发动机的工作和经济实用性得到了改善，因为这些阀门的相关出口能够独立地定时，从而提供了最佳效果。在有必要用手控制机械阀装置来操纵这些阀门时，这种新的阀门便使得启动发动机这个并不简单的任务，也变得方便起来了。

　　为托利伯恩制造的那台发动机，在其汽缸底下装有一个小火炉。但是，瓦特决心保持他的汽缸热度的这一模式，并没有固定下来，而且后来人们认为蒸汽套本身，就足以达到这一目的。现在，冷凝器已经接近于它的标准形式，即将冷水注射到一个排气管里，在这个排气管外面，也用冷水喷注。排气管弯曲地卷进一个冷水槽，它的终端是一个与双联气泵底部相连的匣子。

　　这两个气泵把热气抽上来，通过单向阀门进入与气泵筒顶端相连的第二个匣子里，再用水泵把热水从第二个匣子里，送到锅炉加水的水箱中去。

　　在这里，还必须提到另外两个发动机，因为它们表明：即使是马修。博尔顿，也不能完全制止瓦特对试验的强烈欲望。在1776年至1777年，威尔金森在新威里建造了第二台瓦特式发动机，用来把水抽回到为一台镗床提供动力的轮机内。这台发动机的详细说明和图纸，现在都不存在了，但大家都知道，那是一台按照瓦特的早期试验模型演化而来的发动机。也就是说，它没有横梁，活塞杆直接与泵杆相连。当博尔顿与瓦特采取行动反对爱德华·布尔在康沃尔制造类似发动机时，这台机器曾被戏称之为“一团糟引擎”，但由于后来没有再提到它，所以显然前途无望。

　　第二种试验，更是别出心裁，富有情趣。那是一种利用蒸汽膨胀的尝试，并且得到博尔顿的全力支持。这台发动机有一个33英寸的汽缸，是1777年在索荷安装的，用来把水抽回到水轮机，像先前在金内尔的发动机一样，因此，它在索荷被称之为“小引擎”。这第二台索荷式发动机的运转情况，与任何其他的瓦特式发动机截然不同，其设计似乎是来自瓦特提出的使用独立下落式阀门的想法。两个这样的阀门控制着进入汽缸上部，蒸汽再从那里排出进入冷凝器。在活塞下面汽缸下部始终通向冷凝器，进气阀提前关闭，用瓦特自己的话来说，这样可以使“蒸汽只在（活塞）下降的阶段被吸入，在冲程的其他时间内则靠蒸汽的弹力发挥作用”。当活塞完成向下冲程且膨胀的蒸汽已排入冷凝器时，汽缸上部由此而产生的真空就形成了必要的平衡状态。在这种情况下，活塞就能在泵杆重量的作用下又被提升起来。

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