这里是大秦动力技术的发源地,从最初的纽科门蒸汽机,到后来的分离式冷凝器蒸汽机,再到蒸汽机车,都是在这里诞生的。
如今,鲁石已经年近六旬,被封为“车圣”,晋爵彻侯。
他虽然不再亲自参与具体的研发工作,但依然担任著皇家理工学院机械系的名誉主任,负责指导年轻的工匠和学者。
动力实验室的日常工作,由鲁石的大弟子马钧负责。
马钧今年三十五岁,出身于工匠世家。他从小就对机械有着惊人的天赋,十五岁就进入了皇家理工学院,跟着鲁石学习蒸汽机制造。他不仅继承了鲁石精湛的手艺,还有着极强的创新能力。蒸汽机车的制动系统和传动机构,都是他的发明。
此时,马钧正站在一个巨大的试验台前,指挥着工匠们组装一台全新的发动机。
这台发动机,和以往的蒸汽机完全不同。它没有巨大的锅炉,也没有长长的烟囱。它的结构更加紧凑,体积只有同等功率蒸汽机的三分之一。
“把活塞再往里推一点,注意密封!”
“检查一下火花塞的间隙,一定要调到半分!”
“燃油泵的压力再调高一些!”
马钧有条不紊地指挥着,额头上布满了汗水,但眼神却异常明亮。
他们正在研发的,是一种全新的动力装置——内燃机。
这个想法,最早是萧寒在去年冬天提出来的。
当时,萧寒参加了动力实验室的年度总结会。在会上,鲁石提出,虽然现在。比如体积庞大、重量沉重、启动缓慢、需要大量的水和煤炭,不适合用于小型机械和移动设备。
鲁石的话,让萧寒想起了内燃机。
作为一个历史系研究生,他当然知道,内燃机最终会取代蒸汽机,成为人类最主要的动力装置。内燃机的热效率更高,体积更小,重量更轻,启动更快,不需要锅炉和大量的水,非常适合用于汽车、飞机、轮船等移动设备。
于是,萧寒在会上,第一次提出了内燃机的构想。
“各位师傅,”萧寒说道,“蒸汽机的潜力,已经快要被挖掘殆尽了。未来的动力,将会是内燃机的天下。
“内燃机?”鲁石和马钧都愣了一下,疑惑地问道,“萧相,什么是内燃机?”
“内燃机,就是让燃料在气缸内部燃烧,产生高温高压的气体,直接推动活塞做功的发动机。”萧寒说道,“而蒸汽机,是让燃料在气缸外部燃烧,把水加热成蒸汽,再用蒸汽推动活塞做功。”
“内燃机和蒸汽机相比,有很多优势。。其次,它的体积更小,重量更轻,不需要锅炉和大量的水。最后,它的启动更快,一打火就能运转,不需要像蒸汽机那样提前几个小时烧锅炉。”
萧寒的话,让在场的所有工匠都惊呆了。
他们从来没有想过,还可以让燃料在气缸内部燃烧。
这听起来,简直比蒸汽机还要不可思议。
“萧相,这真的可行吗?”鲁石有些怀疑地问道,“燃料在气缸里爆炸,不会把气缸炸坏吗?”
“只要控制好爆炸的强度和时机,就不会有问题。”萧寒说道,“内燃机的工作原理,其实和蒸汽机很相似,都是通过活塞的往复运动,带动曲柄转动,输出动力。不同的是,蒸汽机是用蒸汽推动活塞,而内燃机是用燃料燃烧爆炸产生的气体推动活塞。”
说著,萧寒拿起笔,在纸上画了一个简单的内燃机示意图。
“内燃机主要由气缸、活塞、连杆、曲柄、火花塞、喷油嘴等部分组成。”萧寒一边画,一边解释道,“它的工作过程分为四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。”
“吸气冲程:活塞向下运动,进气门打开,吸入空气和燃油的混合物。”
“压缩冲程:活塞向上运动,进气门和排气门都关闭,压缩气缸内的混合物。”
“做功冲程:当活塞运动到最高点时,火花塞点火,点燃混合物。混合物剧烈燃烧爆炸,产生高温高压的气体,推动活塞向下运动,带动曲柄转动,输出动力。”
“排气冲程:活塞向上运动,排气门打开,排出燃烧后的废气。”
“如此循环往复,发动机就能持续不断地运转了。”
鲁石和马钧,都听得入了迷。
虽然萧寒讲的原理非常简单,但他们都是经验丰富的工匠,一听就明白了其中的奥妙。
如果真的能够实现,那绝对是动力技术的一次革命性突破。
“萧相,您真是太伟大了!”马钧激动地说道,“这个内燃机,简直就是为移动设备量身定做的!有了它,我们就可以造出不用马拉的马车,不用帆的小船,甚至可以造出能在天上飞的机器!”
萧寒笑了笑,说