四月中旬,一个意外彻底改变了他们的设计思路。
那天下午,连续第七轮测试。
操作阀门的工匠已经连续干了七天,每天只睡两三个时辰。
他蹲在机器旁,手里攥着注水皮囊,眼皮在打架。
锅炉烧开了,蒸汽进入气缸,活塞上行。
按流程,活塞走到尽头时,他应该立刻挤压皮囊注水冷凝。
但他打了个盹。
晚了约莫三息。
他猛地惊醒时,心里咯噔一下,以为自己搞砸了这次测试。
但活塞没有停下。
它在上行到尽头后,没有立刻被冷凝水推回去,而是多走了一段,约莫半寸。
然后冷凝水注入,活塞猛然下冲。
“咚!”
活塞撞到底部的声音比平时更响,飞轮在惯性作用下转得比平时更快,呼啦啦地转了十几圈才慢下来。
操作工匠愣在原地,不知道自己做了什么。
宋应星正蹲在旁边记录数据。
他的笔在纸上顿了一下,然后飞快地写了一行字:
“阀门晚闭约三息。活塞冲程延长半寸。回程力道加重。飞轮转速增快。”
他抬起头,盯着那台还在微微颤动的机器,瞳孔微微收缩。
当晚,其他人都去吃饭了,宋应星一个人坐在正堂的方桌前,面前摊着记录本。
他的手指沿着自己画的那条活塞冲程曲线缓缓移动,在阀门晚闭的那个时间点上,曲线有一个明显的凸起。
他盯着那个凸起看了很久。
然后他忽然站起身,在记录本的空白页上写下一段话:
“此误非误也。若阀门晚闭,残汽受压,新汽入缸时压力更盛,反可增力。”
“宜设计迟闭之机巧。使蒸汽入缸后,不即泄,令其膨胀一段,推活塞至尽头,再喷水冷凝。则力倍焉。”
他搁下笔,看着这段话,沉默了很久。
第二天一早,他把这段话拿给王徵看。
王徵看完,沉默了片刻,然后抬起头:“你说的这个...是让蒸汽在气缸里膨胀做功。”
“对。”
“不是直接推,而是让它膨胀。”
“对。”
王徵低下头,又看了一遍那段话,然后把记录本递给旁边的萨默塞特。
翻译转述完,萨默塞特愣了很长时间。
他想起皇帝在白板上画的那些公式。
pv=nrt,w=pxΔv。
压强乘以体积的变化。
让蒸汽膨胀,就是让体积变化增大,做的功也就更大。
“这个...太重要了。”
......
四月下旬,结合之前的发现,他们的第三版样机组装完成。
圆盘密封、定量注水冷凝、延迟关闭阀门。
三处改进全部集成到新机器上。
气缸内径扩大到了三寸五分,壁厚加到了五分。
活塞的行程延长到了九寸。
飞轮的直径加大到了二尺八寸,轮缘上嵌了四块铅制配重。
薄珏在飞轮轴上刻了十二个刻度,用来测量转速。
“点火。”王徵说道。
锅炉烧开,蒸汽进入气缸。
压力表上的水银柱缓缓上升,停在了两个大气压的位置。
活塞开始上行。
走到尽头时,操作阀门的工匠没有立刻注水。
他等了三息。
蒸汽在气缸里膨胀,推动活塞多走了半寸。
然后他挤压皮囊,冷凝水注入。
“嗤~~~”
蒸汽冷凝,气缸内形成真空。