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上午,专列疾驰在铁路上,自西向东而去,列车车轮不断压过铁路的接缝处,发出“况且、况且”的声音,坐在专列上的宇文温一边听着这单调的“背景音乐”,一边听人汇报事情。
汇报者为宇文皛,但不是宇文温的异母弟、邵王宇文皛,而是同名同姓的另一个人、故工部尚书宇文恺之子宇文皛。
这位宇文皛,当年还是孩童时,就曾经在长安和宇文温碰过面,当时,小家伙的名字叫做“宇文温”。
因为重名,所以小宇文温改名“宇文皛”,结果后来又重名了。
此刻,宇文皛作为工部的技术官员,向天子汇报新式发动机——煤气内燃机的研制进度。
前不久,以煤气内燃机作动力的“自走车”进行了半公开展示,在军营和马车进行了一场比赛,虽然比赛以马车获胜告终,但“自走车”也完成了比赛,圆满完成了“首秀”。
不过,这只是原理验证机,或称“工程样机”,其煤气内燃机一堆毛病,不解决的话,距离实用化遥遥无期。
虽然研制之路困难重重,但宇文皛颇为乐观,觉得坚持下去一定会有突破,宛若当年的船用蒸汽机那样。
正所谓“有其父必有其子”,宇文皛同父亲宇文恺一样,痴迷于各类工程技术,但因为时代的发展,宇文皛钻研的领域是蒸汽机械,以及“热力学”。
热力学,就是专门研究如何用各种燃料的燃烧来产生动力的学问,年近四旬的宇文皛,在黄州求学近二十年,学习、研究各种先进知识和理论,有着深厚的热力学基础,学者气质浓郁。
现在,一说起内燃机就如数家珍,居然从原理说起,全然不记得天子是知道这理论的。
宇文温向来尊重技术人才,所以不以为意,听宇文皛讲述内燃机的原理及技术研究成果。
现有的动力机是蒸汽机,原理是利用蒸汽的膨胀,推动汽缸内活塞进行活动,进而带动飞轮。
那么,通过体积膨胀来推动活塞,就只有蒸汽能做到么?
当然不是,火药也可以。
火药是颗粒状固体,燃烧后产生大量气体,气体瞬间膨胀却在狭小的铳管无处可去,只能推动挡在面前的铅弹往前走。
因为气体膨胀的力气很大,所以能把铅弹“推”到很远的地方,构成杀伤。
火药在铳管里燃烧,产生的膨胀力能推动铅弹,自然也能在汽缸里燃烧,产生膨胀力推动活塞。
构想不错,现实里实现起来却很困难,譬如火药燃烧后会有残渣,会导致活塞的活动不畅,所以这一技术构思无法实现,连能够稳定运转的原型机都做不出来。
但是,由此产生了一个新的理论,那就是“内燃动力”,按照这种理论设计、制造出来的动力机,和蒸汽机不一样。
蒸汽机,其蒸汽产生于锅炉,需要用燃料加热水,才会有蒸汽,所以,燃料的燃烧是在汽缸外的装置——锅炉里,从这个角度来说,蒸汽机就是“外燃机”。
用火药燃烧、产生膨胀气体来推动活塞,这一技术构想失败了,但是原理却和蒸汽机有所不同,因为燃料的燃烧是在汽缸内,所以,这种动力机名为“内燃机”。
内燃机和外燃机相比,优点是启动快,因为外燃机要烧水产生蒸汽,而把常温状态的水加热到沸腾,需要很长的时间。
但内燃机不一样,燃料直接在汽缸内燃烧,可以说数息之内就能让动力机“动”起来,一快一慢,优势再明显不过。
其次,内燃机不需要笨重的锅炉,连带着锅炉里的水也不再需要,这意味着内燃机的体积不仅比外燃机要小,重量也能减轻不少。
由此可见,内燃机要比外燃机好,前提是能做出来。
用火药来推动汽缸内的活塞,这个构想很难实现,那么,用火油替代火药在汽缸里燃烧,行不行?
行,前提是将火油雾化,喷进汽缸里,然后燃烧。
然而,技术人员经过多年的努力后发现,火油内燃机的技术难关太多,突破起来很困难。
譬如,因为提炼技术不行,从石油里提取的火油其纯度不够,所以喷雾口容易堵,且火油燃烧后依旧有少量残渣,这会损坏汽缸内壁和活塞。
折腾了许久,技术人员们发现用火油做内燃机燃料这条路走不通,至少近期走不通。
火油内燃机的研制虽然失败了,但是有一项成果却是可行的,那就是电火花点火,这项技术很关键,无论最后用什么燃料,都可以运用这种点火方式点火。
技术人员们讨论后觉得,火药和火油燃烧后都有不同程度的残渣,那就烧煤气好了:烧气体燃料,怎么会有残渣呢?
这时,用煤炭制取煤气的技术已经成熟了(成本问题另说),煤气灯也很常见,甚至已经发现了压缩存储技术:用压缩机压缩煤气时,压力达到一定数值,煤气会变成液态,用特制的耐压煤气罐,可以存储很多煤气。
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