0107 动力机械研究所

点主抓的项目。毕竟工业革命的初期又可以被称为“蒸汽机时代”，接下来则是“内燃机时代”和“电动机时代”。机器之所以能够代替人力和畜力，就是因为动力机械的进步，让人类可以通过消耗某种燃料来获得更加强大的动力。

    而党爱国所建立的动力机械研究所，就在缑氏的造纸工厂附近的河边。毕竟现在有必要大量使用机械的，也只有造纸工厂了。他以后预定建立的印刷工厂，大概也是需要机械的大户。党爱国现在最看重的就是普及知识，那么就需要大量的书籍，因此造纸厂和印刷厂不管有多少都不会嫌多。

    中央大学校外教学团参观完了造纸工厂之后，党爱国紧接着就带学生参观了动力机械研究所。

    在这里，学生们首先看到了还没有在造纸工厂使用的蒸汽机。不过这个简陋的蒸汽机只是一个带有活塞的锅炉罢了，活塞的另一头通过连杆和一个好像在古老的蒸汽火车上才会使用的大轮子连在一起。

    蒸汽机的工作原理党爱国早已经讲过了，此时看到了实物，跟在他身边的刘辩指着“咕噜咕噜”地旋转着的轮子直接问道：“校长既然已经造出了蒸汽机，为何不用在造纸工坊的机器上？我看蒸汽机比水车可快多了，也不需要人去费力蹬轮子。”

    “蒸汽机的确比水车更好用，只不过现在的蒸汽机设计得还不太好，漏气漏得太快了。如果想让蒸汽机一直运转，就要一直往里面加水和燃料，使用起来耗费的能源太多。能源消耗也算是一种成本，如果这种成本过于高昂，使得最后的收益比使用水力和人力还少，那么用蒸汽机反而更不划算。

    另外一点就是蒸汽机锅炉的制造材料还不太过关，这使得我们即使有办法让蒸汽机少漏气也不敢那样设计。因为漏气少了锅炉内部的气压就更高了，气压太高锅炉就有可能爆炸。你们在锅炉旁看到的这个大盘子就是气压计，上面的指针代表着锅炉内的压力。这个气压计的设计很简陋，只能大概看出气压高低，不过也能凑合着用。

    现在唯一使用了蒸汽机的地方，就是荥阳的河一工坊——我们接下来也会参观那里。在河一工坊中新建的锻造厂里，有需要用蒸汽机来举起巨大锻锤的蒸汽锻造机。而且河一工坊中还有新建的炼焦厂，所以蒸汽机锅炉可以获得大量被筛选下来，不适合炼焦用的煤作为燃料。”

    党爱国回答完了刘辩的话之后，又带着他们看了浸在河中的涡轮机，并对照着一个放在岸上的涡轮机给学生们讲解了一下螺旋桨在涡轮机中的应用。

    和蒸汽机一样，涡轮机的问题也在于材料。一个是材料的耐腐蚀性不强，另一个就是材料强度不过，叶片很容易折断。由此可以看出来材料对机械的影响，但这种问题看出来了也没用，研究新材料也只能按部就班地来。如果运气好，说不定明天就能研究出来；如果运气不好，等上一百年也不是不可能的。

    看过了涡轮机之后，党爱国带着学生们来到了研究所内的设计成果展览馆中，里面有包括风车、水车的微缩比例模型在内的各种动力机械。这个展览馆并不是为了开发给游客参观而建立的，而是为了让研究人员们能够通过观察实物来了解某些经典的设计才建立的。

    在展览馆里，党爱国给学生们看了概念型的内燃机。不过说是内燃机，实际上更像是一个带活塞的厚铁锅。需要用人力风箱往里面送风不说，烧的还是菜油。油的方面党爱国倒是很容易解决，只要有原油，他起码可以用实验室设备简单分馏出几种油来，不过没有必要在这里烧掉就是了。

    他虽然不是很清楚内燃机的具体构造，但有了原理也可以让工匠们自己设计，不至于搞出这样掉价的概念机械来，但是那同样没有什么必要。

    关键的问题还是出在高压气缸的材料上。内燃机的燃油和气体混合燃烧的过程可以相当于爆炸，而且又不像火药武器一样有宣泄口，还要推动活塞，因此现在的制造材料根本不过关。而且在金属加工技术上，当前的加工能力也还没办法批量生产内燃机。

    因为这种种的限制，所以党爱国暂时也只能浪费点菜油烧烧锅，在口头上给学生们说明一下内燃机的工作原理了。作为党爱国的钢铁工厂和冶金材料研究所的河一工坊，正在按照他所教授的化学理论，加紧研究质量更好的材料。等什么时候强度更高的钢铁生产出了，他就算让铁匠手工打造，也一定要想办法做出个像样的内燃机模型。@ws

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