蒸汽機的發明與改進

趙靖遠

圖片說明

1705年，鐵匠紐科門制造了第一臺成功運作的蒸汽機（圖一）。早期發明的蒸汽機只用于礦井抽水，很不完善，且燃料消耗量大，效率低，不能在各種生產部門廣泛使用。

1763年底，瓦特（圖二）修理一臺紐科門式蒸汽機的模型，從此開啟了他改良蒸汽機設計的研究之路。他發現這種機器制造得很不合理，工作時活塞每推動一次，汽缸里的蒸汽必須冷卻濃縮，然后重新加熱，準備第二次推動。這樣許多熱量和時間都被浪費，他反復思索后，決定讓蒸汽通過閥門進入另一個冷卻箱，使汽缸保持熱量。當時的制鐵工藝還不能制造非常光滑的活塞和封閉性很強的閥門，同時，經費上也有困難。但瓦特堅持鉆研，制造出功率較大的單動式發動機，后來又不斷改進，制造出聯動式蒸汽發動機。1785年，瓦特改進的蒸汽機（圖三，瓦特改進的蒸汽機模型）終于被紡織業采用。瓦特改進的蒸汽機是科學史上劃時代的成就，被廣泛用于各種工業用途，產生穩定、大量而有效率的動力來源，進而帶動了整個歐洲的工業革命。