第706章 新蒸汽机

次日，西苑南海瀛台，天工院。

春末的晨光从东边照过来，落在太液池的水面上，碎成一片粼粼的金波。

池边的柳树已经绿透了，枝条垂到水面，被风吹得轻轻摆动。

天工院的建筑掩映在树丛间，灰砖青瓦，不高，但很结实。

院子里堆着各种机械的部件，有的用油布盖着，有的露天放着，在晨光里泛着锈色。

空气里弥漫着煤和金属的气味，混着池水的腥气，和远处飘来的、不知名的花香。

皇帝带着陈子龙、方以智等人来到万象楼前。

宋应星带着薄珏等人迎出来，在台阶下站定，躬身行礼。

行礼之后，宋应星奏道，声音里带着一种压抑不住的兴奋。

“陛下来得巧，臣正要禀报——新式蒸汽机功成一事。”

朱由校来了兴趣，眼睛一亮。“哦？快，带朕去看看。”

宋应星侧身引路。穿过万象楼，经过几排工棚，来到坤元阁后面的一间院子。

院子不大，四面是灰砖墙，墙头上爬着去年的枯藤，根部已经冒出嫩绿的新芽。

院中央放着一个高约三丈、宽两丈的物体，被一块巨大的棕色橡胶涂层雨布盖着。

薄珏带人上前，解开绳子，将雨布揭了下去。

一台奇特的机器露了出来。机器的底部是一个厚重的砖石基座，深深嵌入地下。

从基座上升起的是两根巨大的“人”字形木架，由粗壮的榆木制成，每根木柱的直径都超过一尺。

顶端用铁箍和巨大的木销钉牢固地连接在一起，支撑着上方一根粗壮的平衡梁。

平衡梁的一端，通过一根沉重的铸铁链条，垂直向下连接着一个铸铁圆筒。

圆筒高度约为六尺多，直径接近三尺，由几段铸铁环箍连接而成。

外壁有许多铸造时留下的粗糙纹路和加强筋，表面还残留着一种灰黑色光泽。

上端开口与外界相通，下端则通过管道连接着一个同样铸铁的锅炉。

在圆筒顶面通过那根链条与平衡梁相连。

平衡梁的另一端，同样连着链条，但连接的是松木杆，有两根——一根长，一根短。

长的那根深入井下，井口有一根铸铁水管；短的那根连接着一个类似“唧筒”的东西，但更精致一些。

宋应星上前介绍，手指在机器上指点着，语速不快。

“陛下，天启七年的那台蒸汽机没有活塞和气缸，完全靠蒸汽的热力和冷凝形成的真空来‘吸’水和‘压’水。

真空就是伽利略教授手稿中提到的，用抽水机可以达到一个有限的真空空间，他称其为‘真空的抵抗力’。”

朱由校看着机器，目光在那些铁铸的部件上移动。“朕听得懂，宋卿接着说。”

宋应星微微低身。“陛下圣明。"

"过去的蒸汽机完全靠真空吸力，虽然能靠巨大的蒸汽压力直接吸取三十丈以下的水。

但有一个致命的问题——一旦操作失当，就会爆炸。且运转方式是间歇式的，时效低下。”

朱由校轻轻点头。

“不错。各地奏报，许多窑主宁愿还用人力和牲畜慢慢压水，也不愿安装蒸汽抽水机。

就是因为容易爆炸的恐慌和时效低下。”

宋应星指着面前新蒸汽机的圆筒，手指在铸铁的纹路上轻轻敲了一下。

“天工院新创制的蒸汽机加了这个圆柱气缸，内部有一个可以上下滑动的活塞。

当蒸汽进入气缸底部推动活塞上升后，向气缸内喷入冷水。

蒸汽冷凝就会形成真空，会压下活塞，产生强大的往复机械力。

最主要的是——这台蒸汽机的使用压力极低。

蒸汽本身只起到‘加热’和‘产生真空’的作用，所以几乎不会爆炸。

虽然直接抽水的深度降低了，但可以通过多级泵串联，逐级接力来解决深度问题。

而且是连续运转，烧同样的数量的煤，抽的水是过去的数倍。”

他顿了顿，像是在想一个合适的词。

“旧蒸汽机靠的是蛮力，而新蒸汽机靠的是巧劲。”

朱由校走近那个活塞，弯下腰，仔细看了看气缸和活塞的连接处。

然后直起身。“试试看。”

“是，陛下。”宋应星转头，对薄珏吩咐。“加煤，启动。”

然后命人搬来椅子。“陛下，您先坐，这机器启动有些慢。”

薄珏开始指挥工匠铲煤、加煤，铁锹插进煤堆里，煤块哗啦啦地响。

炉膛被点燃，煤开始燃烧，滚滚黑烟从烟囱冒出，在蓝天下拖出一道长长的黑色尾巴。

工匠们蹲在锅炉旁边，手里拿着铁钩，不时拨动炉膛里的煤块，让火烧得更旺。

他们边干，宋应星边向皇帝解释。

“陛下，这是实验品，用的木梁。煤矿潮湿，木料易腐，可以换成铸铁。

相比煤的利润，窑主是值当的。”

随着锅炉温度升高，铸铁锅炉顶部和连接管道上出现了一层细密的水珠。

水珠在铁壁上凝成，一颗一颗，在晨光中闪着亮。

温度升高后，阀口开始有微弱的蒸汽逸出，发出“嘶嘶”声，像蛇在吐信子。

锅炉上方的铜制注水器开始工作，发出“扑哧、扑哧”的间歇声。

作用是将冷水吸进锅炉以维持水位，声音在安静的院子里格外清晰。

一刻钟后，气缸发出“咕噜”的水声和“噗”的蒸汽声。

活塞开始颤抖，先是轻微的抖动，然后幅度越来越大。

工匠们上前，推动活塞，调整末端配重。

又过了一刻钟，排气声变得规律——“噗—嗤—噗—嗤”，像是在呼吸。

矿井下传来水流声，先是隐隐约约的，然后越来越清晰。

排水管开始出水，先是几滴，然后变成一股细流，最后哗哗地流了出来，落在地上，溅起一片水花。

朱由校看着出来的井水，眼神放光，成了。以后大明再不缺燃料了。

其他人都盯着出水，方以智却凑近气缸，蹲下，目光落在不断运动的活塞上。

“这里加了橡胶密封？”他的声音里带着一种发现的兴奋。

宋应星打量着这个年轻人，目光里带着一种审视。

朱由校解释道。“这是方以智，字密之。

今日起加入天工院，他的实验虽与当下有些不同，但理论或许相通。”

方以智直起身，向宋应星行礼。“下官拜见宋院正。”

宋应星微微点头，目光收回来，落在机器上。

“你说得对，活塞外缘加上硫化橡胶环之后，可以完整贴合气缸壁，即使气缸内壁粗糙也能适应。

相比干涩的铜铁摩擦，更顺畅，蒸汽泄漏量也会减少三成以上。”

他指着进气阀和排气阀。

“不止是活塞，这两个阀口也用硫化橡胶制作了阀瓣密封面。

只需很小的力即可实现完全密封，不然就需要大力敲击阀门把手才行。

橡胶还使阀门动作变得轻巧，可以更容易地通过连杆与活塞联动。

机器就可以持续稳固地自动运转，无需派人值守。

如果没有橡胶，这台蒸汽机点燃后的连续运转时间只有不到一月。

有了橡胶，可以延长到几个月甚至一年。

而且故障频次极低——若是不计代价的话，理论上可以把玉泉山的水直接抽到宫里。”

朱由校呵呵一笑，摇了摇头。“那宫里每天得烧数千斤煤才行，算了吧。”

他顿了顿，想了想。

“不过宫里可以装两台，把那些井给洗洗，抽水用来洒扫，让内侍也省些力气。”

身侧的王承恩低身，声音里带着一种恰到好处的恭敬。

“皇爷仁慈，奴婢替那帮不中用的下人谢恩。”

朱由校正色起身，看着宋应星，目光沉静。

“宋卿，天工院做得很好。这台机器很重要，它点燃的不是煤，是大明的一个希望。

尽快拟定立功名录，天工院上下皆有赏。

还有——这次莫要推辞了，就以‘长庚蒸汽机’命名吧。”

宋应星感激，深深躬下，腰弯得很深。

“臣猥以庸愚，叨蒙圣眷，惭感交并。

自今以往，天工院上下唯当益励初心，夙夜勤恪，以仰答陛下知遇之恩。

此皆陛下圣德所被，非臣之力也。”

朱由校伸手扶起他，拍了拍他的手臂。然后转身，看向陈子龙，声音沉稳。

“回宫立即拟旨——着户部拨款二十万给陕西布政司。

命陕西巡抚黄尊素上报陕西最紧要缺水之地，徐光启参与筹谋。”

“还有，传旨秦王火速入京，不得有误。”

陈子龙躬身。“臣遵旨。”

他也意识到这个机器对陕西的重要性，手指在袖子里攥了一下。

走出院子，朱由校的脚步忽然慢了下来。

他的目光被院子角落里另一个披着雨布的物件吸引。

那物件比蒸汽机小得多，形状不规则，雨布盖着，看不清是什么。

他停下脚步，转过头。

“那是什么？”他指着那个被雨布盖着的物件，眉头微微皱起。


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