点燃工业革命的火种

　　没有冷凝就不能形成真空，没有真空就没有蒸汽动力，而降温又需耗费大量蒸汽去加热汽缸，造成热效率不高。怎样才能既可以产生真空又能保持汽缸不降温呢?这正是当时难以解决的矛盾。

　　瓦特绞尽脑汁反复思考了好几个月，一直没有找到一个好的办法。1765年1月的一个晴朗的星期天下午，他独自一人在大草原匕散步，脑海里一直在琢磨着蒸汽机。当他走过校园洗衣房时，一个奇妙的设想闪现在他的脑海里：蒸汽是一种具有弹性的物体，可以流动，它会无孔不入，如果在汽缸和排汽室之间有一个通道的话，那么蒸汽就会涌进这个排汽室，并让它在那里冷凝，而无须用冷水喷洒汽缸。这样，只要使用纽科门式引擎上的喷嘴，就可以解决冷凝蒸汽和注水的问题。瓦特终于找到了答案，即在汽缸外附加一个与之相通的冷凝蒸汽的容器。瓦特称此容器为“冷凝器”。
　瓦特兴奋极了，犹如即将死亡的人突然见到生存的希望。他顾不上散步了，一心只想回到实验室。第二天，就迫不及待地来到工作室，按照他的设想制成了第一台简单而粗糙的分离式冷凝器。试验开始了，把冷凝器安装在纽科门引擎模型上，并往冷凝器里注冷水；给锅炉加热，蒸汽从汽缸进入冷凝器被冷却，汽缸内形成了真空；在大气压力和蒸汽膨胀力的双重作用下，活塞终于上下活动了。“成功了!”瓦特兴奋地大叫一声。天才的设想终于实现了，既保持了汽缸的恒热，又通过冷凝造成了真空。

　　分离式冷凝器的设计成功给了瓦特极强的信心，使他一反意志消沉和自我怀疑的心态，轻松愉快地进行自己的实验。

　　然而，任何事情的发展总不是一帆风顺的。纽科门式引擎热效率低的主要原因是在汽缸内冷凝蒸汽浪费了大量热量，但这并不是惟一原因，活塞漏汽也是其原因之一，瓦特的分离式冷凝器虽然解决了保持恒温问题，但尚无办法解决活塞漏汽的问题。

　　在一次次试验——失败——再试验——再失败后，瓦特灰心了，他一度抛下手中的研究而为生活奔波，直到1773年他遇上精明的商人博尔顿，并与之合作。博尔顿与瓦特的合作，对蒸汽机的改进具有重大意义。恰逢此时，机器加工技术的进步又为瓦特的成功提供了可靠的条件。原本用于加工大炮弹道内壁的镗床的发明，解决了使瓦特伤透脑筋的活塞漏汽问题。瓦特用镗床加工汽缸内壁，大大提高了汽缸的精密度，解决了过去的锻造方式造成的不圆不匀，导致活塞与汽缸之间的间隙过大而漏汽的问题。

　　在博尔顿的建议启发下，瓦特于1776年3月制成了两台通用动力机：一台是为一个煤矿研制的直径为50英寸的排水用蒸汽机，另一台是为一工厂设计的30英寸的给高炉鼓风的蒸汽机。新型蒸汽机在提供同样动力的情况下，所消耗的燃料只有纽科门式引擎的1／4。为了精益求精和适应各行各业的需求，1781年瓦特又发明了一些附加的机械装置，使蒸汽机由单一动力机成为用于一切动力机械的“万能原动机”。新的真正的蒸汽时代开始了，瓦特开创了蒸汽机的新纪元。

　　瓦特式蒸汽机投入实际应用以后，给生产带来了很大效率，深受人们的欢迎。到19世纪40年代，蒸汽机已取代了其他动力，在工厂中形成了由工作机、传动机和动力机组成的机器系统。从此，机器大工业代替了工场手工业，开始了社会化大生产。

　　18世纪工业革命的洪流，是16～17世纪科学革命的必然产物，瓦特是实现这两个革命转换的划时代人物。爱迪生发明的发电机就是从利用蒸汽机开始的。现今用于火力发电的煤、石油、天然气以及核能发电，都是先产生蒸汽气压，然后推动涡轮，驱动发电机而得到电力。可见，瓦特既是一位塑造人类过去，也是有功于当今，甚至影响未来的一位伟大的发明家。

　　1784年瓦特被选为爱丁堡皇家学会的会员，第二年他同博尔顿同时被选为伦敦皇家学会的会员。1819年8月25日，这位改变世界的伟大发明家在伯明翰逝世。

　　瓦特的一生，验证了“实践出真知”的真理。他虽未受过系统的学校教育，但却在实践中钻研技术、勇于创新，终于发明了蒸汽机，点燃了工业革命的火种，改变了世界历史的进程。人们为了纪念这位伟大的发明家，把发电机、电动机的功率单位定为瓦特，简称为“瓦”。

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