第一次尝试:金属薄片
薄珏首先想到的是利用金属本身的加工精度。
他亲自监督工匠,选用上好的黄铜,精心铸造并锉磨出一个汽缸和一个匹配的活塞,力求间隙最小。然后,他让人用韧性极好的紫铜捶打成薄片,裁剪成圆环,垫在活塞的凹槽内。
“点火!”薄珏下令。
炉火熊熊,锅炉内的水开始沸腾。压力表的指针缓缓上升……当压力达到约莫一个半大气压时,一阵尖锐的“嗤嗤”声从汽缸处传来,白色的蒸汽如同顽皮的精灵,从活塞杆与汽缸盖的连接处、从活塞与汽缸壁的缝隙中猛烈地喷射出来,瞬间弥漫了整个工棚。
压力再也无法上升,活塞只是在汽缸内微微颤动,根本无法输出有效的功。
“失败。”薄珏面无表情地记录下数据。
“紫铜片虽软,但无法完全填充微观不平整处,且在高温下易变形。金属与金属之间的硬接触,难以做到绝对密封。”
第二次尝试:麻绳与油脂
一位老工匠提议道:“主管,船上有些地方用浸了油脂的麻绳填塞,也能防漏,可否一试?”
薄珏觉得可以一试。他们选取了最上等的苎麻绳,用牛油和松香混合熬制的油脂反复浸泡,使其变得柔韧且充满粘性。然后将这油浸麻绳紧密地缠绕在活塞的凹槽内,再次组装进行测试。
这一次,情况稍好一些。蒸汽泄漏的声音小了很多,压力能够上升到两个大气压左右。活塞开始缓慢地做往复运动,带动着连杆和飞轮笨重地转了几圈。围观的工匠们发出一阵低低的欢呼。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
然而,好景不长。高温的蒸汽很快将麻绳中的油脂烤干、冲刷掉,失去油脂的麻绳变得干硬、脆弱。
运行了不到一炷香的时间,泄漏声再次变大,压力下降,机器又停了下来。
拆卸检查,发现麻绳已经碳化、断裂。
“麻绳不耐高温,油脂易被冲刷蒸发,无法持久。”薄珏在实验记录上写道,语气中带着失望。
第三次尝试:多层牛皮
皮革具有一定的弹性和耐热性,似乎是个不错的选择。
薄珏让人选用厚实坚韧的公牛皮,削磨成均匀的薄片,然后像叠千层饼一样,将多层牛皮圈叠加在一起,中间涂抹上耐热的鱼油和石墨粉混合物,然后压入活塞的凹槽。
重新点火升压。牛皮密封圈的表现比麻绳要好,蒸汽泄漏得到了较好的控制,压力稳稳地升到了三个大气压!活塞有力地往复运动,通过连杆和曲轴,带动飞轮越转越快,发出呼呼的风声。
“成了!成了!”年轻的助手小胡忍不住跳了起来,连一向沉稳的宋应星也抚须点头,眼中露出欣慰之色。