巴巴恩是一位学者,但在技术方面却一点也不在行,这是发明家巴巴恩的弱点。
舍巴利和纽科门则不同,他们不是学者,但却有着技术家的优异本领。他们仅凭灵活的双手或思考,从事于蒸汽机械的改良,因此,他们的发明在到达某一点时就停止了,无法做进一步的研究。
可是瓦特却是身兼学问和技术二者的真正发明家。他对于纽科门机的构造和作用,始终抱着一种严谨的态度去研究,结果他发现了它的缺点。
“到底需要消耗多少的蒸汽呢?”
瓦特打算将汽筒在一冷一热之间所消耗的蒸汽的量,用数字来计算出来,为此,他找到了迪克博士,希望能够寻求到他的帮助。
“可是,要怎样才能计算出来呢?”
迪克博士听到瓦特的计划之后这样问。
瓦特自己动手做了一个带有刻度的汽筒,能让人一目了然地看清楚水量,同时汽筒上也标示了数字,并且在输送蒸汽的管子上装了一个阀门,可以根据汽筒里蒸汽的多少决定什么时候关闭阀门。
瓦特为了使自己的实验能够精确起见,对于所使用的器械,凡不是自己亲手做的东西,他都一概摒弃不用。
作为一个卓越的技术家,瓦特是不大相信别人所制造的器具的。
“我决定多做几次实验看看,我觉得这里面会有一些共同的东西存在,只是一时间还搞不明白。为此,我还专门做了一批工具。”瓦特指着那个刻有刻度的锅炉说道。
第一次的实验完毕之后,问题就接踵而来,一经研究就会引来许多的疑问,瓦特专心致志地一次又一次地继续实验下去。
每当实验有点进展时,他就把结果详细地写成报告,连同下次的研究计划,一并拿去和迪克博士商量。
自从承办纽科门机模型修理以来,瓦特简直变了一个人,从前为了赚钱拼命工作的瓦特开始把店里的事情,全部委托给和他共同经营的克莱格了。
而他本人只要有空,就跑到店铺里去,专注地埋头研究。
那个专注于科学研究的瓦特终于又回来了!
一天,迪克博士来到瓦特的店里,看到瓦特还在工作台上,继续他的实验。
昼短夜长的冬天,还不到三点钟,室内就已开始暗了下来。
瓦特一见迪克博士来了,马上从工作服的口袋里拿出一张小纸条,一声不响地递给博士,然后又继续他的实验工作。
迪克默契地接过纸条,站在窗边阅读起来。
不久,瓦特的实验告一个段落了,他站起身来,疲劳地问道:
“你看怎么样?”
“理论上行得通,可以试试看。”
迪克博士一边看瓦特的计划书,一边认可地点点头。
对于丈夫专心研究,玛戈蕾特很是心疼,但是既然瓦特已经作出了选择,她也只能选择支持。说到底,她还是一个传统的女人。
“先生,你好呀!”
玛戈蕾特端着茶点走进了房间,把烛台上的蜡烛点燃,一下子,明亮的烛光照遍了排列着的用具和装置。
刻有刻度的锅炉,显现出美丽的黄铜色,连刻在玻璃容器上的细小量标也历历可见,让人一目了然地看得清楚水的分量,把蒸汽输送到容器里的管子上面的活栓,可借着挂在一旁的寒暑表和容器上所标示的数字,适当地加以关闭。
玛戈蕾特把茶放下就退了出去,他们两个人又继续热心地互相讨论有关发明的事情。
不一会儿,迪克博士站了起来,并且从口袋里拿出一个纸包,放在工作台上。
“谢谢博士!”
瓦特轻轻地拿起那个纸包,塞在自己的口袋里。迪克博士常在瓦特实验费不够时,替他设法周转点来。
瓦特的实验就在这种情况之下,持续不断地进展着。
首先,他对于水在不同的压力之下达到沸点时所需的热量做了各种实验。然后,计算定量的水所化成的蒸汽体积,确定了在标准大气压力之下蒸汽体积约为水的1800倍,这个数字在现在来说也还很正确。
此外,对于纽科门机方面,他实地地计算出活塞在上下移动时所需的蒸汽数量,再和填满汽筒所需的蒸汽容积相比较,结果,发现了实际进入汽筒的蒸汽量竟比汽筒的容积多达4倍以上。
也就是说,这种纽科门机,约有3/4的蒸汽,在提高冷却了的汽筒温度时完全给浪费掉了。
如果不去掉这种浪费,是绝不能造出效率更好、马力更强的机械来的。
有人提出使用铁制汽缸,但是德国的古列斯就坚决反对使用铁制汽缸来取代最初的黄铜汽缸。他振振有词地辩解道:“薄壁的黄铜汽缸比起传热慢且笨重的铁制汽缸要迅速得多。因此,使用铁制汽缸是倒退了一步,这就使得发动机的效率降低了。”
即便如此,铁制汽缸还是成功了。因为一些技术上的原因,用铁铸造的汽缸要比用铜制造的汽缸大很多,这就使得制造那些能从深处抽水并具有大功率的发动机成为可能。
对于那些煤矿主们来说,只要发动机能够具有更大的功率,能够把水从矿井中抽取干净,就可以了,至于效率的高低,他们并不关心。