工业革命之一蒸汽机到内燃机.doc

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1、工业革命的启蒙系列(一)——从蒸汽机到内燃机为什么我向来不看好我们民族的东西?为什么我不喜欢吹捧和放大我们民族的闪光点?因为我太知道人类的“好东西”和人类的“闪光点”在哪里?因为我太明白我们民族的盲点在在哪里?每个人对自己的认识都有盲点，这个盲点就是自己的缺点。每个人都喜欢别人夸奖自己，都反感别人批评和贬低自己。一个民族也是一样的，民族的盲点在哪里?这正是我经常提到的“东西方的差距”这个问题。但是，历来统治阶级为什么都喜欢维护民族的东西?因为只要他们维护民族的东西，就等于维护了列祖列先们那些既定传统的东西，也就可以混淆是非的糊弄人民说他们是爱祖国的，从而维护他们自己统治的合法性

2、。现在我常听到这句话——“民族的就是世界的”，这也是—种含糊不清的鬼话!应该先搞清楚“民族的”究竟是代表世界先进的，还是代表落后的?是有创意的，还是平庸的，甚至倒退的。并不是所有各民族的东西都是值得全世界欢迎的。每当我想起工业革命的那些创造发明，无论它来自哪一个民族，哪一个人物，它都是那么激动着我，总是想冲动地要把它们一一讲述出来。那些能推动人类文明进步的发明创造，这才是真正代表世界的，真正属于世界的!才能被所有的民族吸收、滋养而壮大。从今天开始，我想尝试着叙述我多年的这个愿望——回眸人类走过的工业发展史，题名为“工业革命的启蒙系列”。一、蒸汽机为什么工业革命必须先从蒸汽机开始

3、叙述?因为整个工业革命也就是动能革命!即动力和能源的革命。人类过去所创造的一切工具，都只能通过人力的动力才得以发挥其作用，那是非常微小微弱的力量。也有少数简单地借助风力、水力的动能，但也形成不了规模。所以人类的生产力一直很低很落后，几千年，几万年，乃至几十万年以来，这种状况没有谁能改变，谁能实破。直到1679年，法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后，才制造了第一台蒸汽机的工作模型，这才使后人注意到蒸汽机可将蒸汽的能量转换为机械功，并不断改进使之成为往复式动力机械。同时发明蒸汽机的还有萨缪尔·莫兰，以及后继的发明者——英国人托马斯·塞维利(1698年)、托马斯·纽科

4、门(1712年)。至于英国人瓦特，他并不是蒸汽机的发明者，而是蒸汽机关健技术的改良者，才使得蒸汽机可以使用到机车、轮船和各种机器上，实现了蒸汽机现代化。瓦特的故事是这样发生的。1764年，格拉斯哥大学请来仪器修理工詹姆斯·瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理。早期纽可门式的蒸汽机使用蒸汽凝结时产生的真空来做功，后来的则使用蒸汽膨胀来做功。将蒸汽引入气缸后阀门被关闭，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝结时造成真空，活塞另一面的空气压力推动活塞产生动力。纽可门这种大气式蒸汽机，主要毛病是由于蒸汽进入汽缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量，只

5、在煤价低廉的产煤区才得到推广，而且都是用来抽煤矿井里的水，在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵，蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。瓦特发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低，浪费原料。以后，瓦特开始思考改进的办法，直到1765年的春天，在一次散步时，瓦特想到，既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的，那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。冷凝器作用就是把蒸气转变成液体的装置。在产生这种设想以后，瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计，冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连，使他们既

6、能连通又能分开。这样，既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸内产生同样的真空，避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗，据瓦特理论计算，这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说，瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机，但是，要把理论上的东西变为实际上的东西，把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机，还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机，但效果反而不如纽可门蒸汽机，甚至四处漏气，无法开动。尽管耗资巨大的试验使他债台高筑，但他没有在困难面前怯步，继续进行试验。当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时，他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友——化

7、工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家，他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁，但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许，当即与瓦特签订合同，赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。从1766年开始，在三年多的时间里，瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难，终于在1769年制出了第一台样机。设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，使冷凝器与汽缸分离，发明曲轴和齿轮传动以及离心调速器等。获得第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽