第五百八十章 蒸汽機

九月初，陳留縣北一條小河邊的空曠原野上又發出了巨大的轟鳴聲，轟鳴聲是從一座大院子裏傳來，高高的圍墻遮住了人們的視線，周圍勞作的幾名農民都好奇地伸長脖子，企圖弄懂發生了什麽事情？

在院子中央，數十名工匠圍著一台黑漆漆的機器，這座機器足有兩層樓那麽高，這座機器便是工匠們造出來的第八座蒸汽機。

它分為兩部分，一部分是產生蒸汽的鍋爐，另一部分就是氣缸和活塞，另外還有連杆、曲柄和轉輪，它們是保證前後運動變成圓周運動的關鍵，在宋朝的織布機上已經解決了這個問題，這一點倒是很順利。

關鍵是蒸汽的動力問題，事實上，去年十二月工匠就根據範寧的圖紙造出了蒸汽機，但出現了兩個問題，一個問題是蒸汽缸產生的動力太小，前面七座蒸汽機至少有五座都是因為蒸汽量不夠，造成動力不足而失敗，解決的辦法只能將它不斷造大，第六座蒸汽機一度造到三層樓高，無比龐大，耗水量和耗炭量都十分驚人，蒸汽使用效率太低。

這同時也出現了第二個問題，這樣的蒸汽機陸地上使用還可以，但在海上根本沒有這麽多淡水消耗，範寧的圖紙上沒有解決這個問題。

後來一個工匠發現，其實大部分蒸汽都被浪費掉了，他提出了增加氣缸，使蒸汽能夠二次利用。

另一個工匠提出了讓蒸汽返回鍋爐的循環使用方案，而不是把冷凝水直接排掉。

工匠反復協商，裝上換向閥，讓一次使用後的廢蒸汽能夠進入第二個氣缸和第三個氣缸，再由三個氣缸中的蒸汽膨脹後分別推動活塞，大大提高蒸汽使用效率，動力大增。

與此同時，工匠們又造出了柵欄式的銅冷凝器，又發明了銅冷凝管，讓蒸汽迅速冷卻後重新回到鍋爐，這一點在海船上尤其重要，否則沒有那麽多淡水消耗，必須要循環使用才行。

但第三個新問題又出來了，怎麽保證三個活塞推動的力量能夠協調運用，工匠們不斷調試，造出三個逐步增大的氣缸，三個氣缸的活塞面積各增加一倍，然後改造連動杆，使它變成復合連動杆，使動力由一步連動變成了三步連動，成功解決了動力不足問題。

八十名工匠整整用了一年時間，先後造出八座蒸汽機，耗費了幾萬貫錢，第八座蒸汽機終於成功了，強勁地推動轉輪。

蒸汽機轉動了一夜，始終保持動力強勁，輪軸飛轉，工匠們都激動得歡呼起來，緊緊擁抱在一起。

當然，這座船用蒸汽機還是很原始笨重，重達兩千斤，蒸汽機倒不大，但鍋爐足有兩層樓高，還有很多地方需要進一步改良，比如發明高壓鍋爐後，才真正解決了早期蒸汽機笨重的缺陷。

但發明高壓鍋爐還要解決爆炸問題，那就需要用到控制閥以及低熔點金屬栓，這需要時間來慢慢摸索和積累。

另外，還有一個比較棘手的問題，就是耗炭量太大，雖然宋朝已經廣泛使用煤炭，在陸地上用蒸汽機沒有問題，可以隨時補充煤炭，但如果在漫長海上航行，煤炭問題怎麽解決。

工匠們也沒有辦法，只能考慮攜帶一艘石炭補給船，或者在沿途港口補給。

蒸汽機試驗成功的消息，率先在《信報》上頭版頭條登載，這個消息對普通百姓感受不大，但對所有努力提高紡線效率的大工坊而言，卻無疑是一個巨大的轟動。

用它帶動的大紡機，日產綿線三百斤，是水力大紡機的兩倍。

但蒸汽機的意義並不是大大提高綿線產量，本身水力大紡機就已經用水力替代了人力，只是它受到的限制比較大，必須在河邊或者山腳下使用，但蒸汽機就可以在任何地方使用。

不過蒸汽機用在紡織業，至少在目前而言還不太現實，一個生鐵產量還不大，生鐵更多是用在軍事上，另外它的使用成本也很高，宋朝的石炭也比較貴，盡管效力比水力大紡機高一點，但整體成本卻高了很多，反而會提高綿布價格，所以《信報》刊登出蒸汽機發明出來後，很快就銷聲匿跡了。

這至少需要十年、二十年的時間來發展推廣。

蒸汽機的主要作用還是在於遠洋航行，把幾百人力解放出來，另外馬力強勁，船只速度更快。

朱元豐利用一艘三千石的大船，將蒸汽機運去了京口朱氏造船工場，工匠們開始在陳留大規模制造更多的蒸汽機。

……

範寧一行是在九月中旬返回泉州，在泉州家裏休息了十天後，範寧便帶著明仁和明禮進京買島，此時，範寧還不知道蒸汽機已經制造出來的消息，朱元豐正在京口打造大宋的第一艘蒸汽船。

範氏兄弟在錢塘江轉換成內河小船，沿著運河北上，先去木堵家鄉給父親掃墓，然後再北上京城。