Page 27 - 货币的真相

纽可门蒸汽机相比，除热效率有显著提高外，作为动力机来带动其他工作机的性能方

面仍未取得实质性进展。

就是说，瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。
瓦特意识到，热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病，大众需要的是能够重复且

稳定地输出动力的机器，而活塞只能做往返的直线运动才是它的根本局限。

1781 年，瓦特参加圆月学社的活动。也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔

当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了瓦特，也许是钟表中齿

轮的圆周运动启发了瓦特，瓦特想到把活塞往返直线运动变为旋转的圆周运动，就可

以将动力传给任何工作机器。

同年，瓦特研制出一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置，把活塞的往返直

线运动转变为齿轮的旋转运动。为了增加轮轴的惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦

特还在轮轴上加装一个飞轮。由于对传统机构的这一重大革新，瓦特的这种蒸汽机终

于并且真正成为带动一切工作机器的动力机。

1781 年底，瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利。由于

这种蒸汽机加上轮轴和飞轮，蒸汽机把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动

时，多消耗了不少能量，却可以持续并且稳定地输出动力。
为进一步提高蒸汽机的效率，瓦特发明齿轮联动装置之后，对汽缸本身进行研究。

他发现，虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成外部冷凝，使蒸汽机的热效率有了显著
提高，但是他的蒸汽机中，蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同，两者

的蒸汽都是单项运动，从一端进入，另一端出来。他想到，如果让蒸汽能够从两端进

入和排出，就可以让蒸汽既能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动。那么，他的

效率就可以提高一倍。

1782 年，瓦特根据这一设想，试制出一种带有双向装置的新汽缸，由此瓦特获

得他的第三项专利，把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸，并首次将引入汽缸的蒸

汽由低压蒸汽变为高压蒸汽。这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃。

通过这三次技术飞跃，纽可门蒸汽机完全演变成瓦特蒸汽机，并最终进化为一台

动力机器，而不是一台抽水机。

1784 年，瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双向装置的高压蒸汽机的综合组装

取得他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利；

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