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盛唐:帝國的崛起

第九十四章 機械

盛唐:帝國的崛起 幽靈的輕語 2039 2022-05-29 22:19:04

  因改革科舉制度一事,方尋想要前往封地開辦玻璃廠的計劃不得不被延遲。

  李世民昨天已經(jīng)派人去高奴縣采集洧水了,如果不出意外的話一個月左右就能送回第一批石油。

  造紙廠的修建也在同步進行,這件事倒不用方尋操心,他的工作是帶領工匠修建造紙廠的命脈——鍋爐房。

  剩下的只要看著方尋給的設計圖工作,出差錯的可能性微乎其微。

  本著不浪費的原則,方尋還向李世民提議,下令讓人修建幾條從長安通往周邊城市的主干道。

  現(xiàn)在先讓工人把主干道的基礎工作處理完畢,等石油送回長安了,就可以用直餾法生產(chǎn)出汽油。

  用直餾法除了能生產(chǎn)汽油之外,還可以獲得瀝青,用瀝青制作碳黑也是一樣的。

  碳黑目前的消耗量還不是很大,剩下的瀝青就可以用來修建瀝青路面,可以說是一舉兩得。

  至于生產(chǎn)出來的汽油,目前來說就只能先存放起來,留到以后再做打算。

  按理說,石油生產(chǎn)汽油和瀝青,瀝青制得碳黑,汽油作為燃料帶動生產(chǎn)線工作,就已經(jīng)是一條很完美的工業(yè)生產(chǎn)線了,根本不需要再去搞什么蒸汽機和鍋爐房。

  但問題是發(fā)動機的結(jié)構太過復雜,就算方尋全身心的投入去研究,恐怕也要三五年才能完全搞懂。

  誠然,如果只是原理的話,確實是不難。

  不就是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、 排氣沖程這四大沖程么。

  吸氣沖程,進氣門打開,排氣門關閉,活塞向下吸入空氣并進入汽油。

  壓縮沖程,兩門關閉,活塞向上壓縮汽油和空氣,形成可燃混合氣,當活塞運動至最頂部時,壓縮沖程結(jié)束,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

  做功沖程,點火系統(tǒng)啟動,把充分混合的氣體點燃,燃爆的氣體瞬間向外膨脹把活塞向下推行,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

  排氣沖程,排氣門打開,活塞向上運動,將燃燒后的廢氣排出,當活塞運動至最頂部時,排氣閥關閉。

  聽起來似乎很簡單,但僅僅是做功沖程用到的那個火花塞,就能讓人花費大量功夫去研究和制作。

  就算把上述問題全解決了,也還只是剛剛開始。

  就目前的工藝水平,就連制作曲軸都是件難事。

  曲軸作為發(fā)動機中最重要的部件,它承受連桿傳來的力,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過曲軸輸出并驅(qū)動發(fā)動機上其他附件工作。

  曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復慣性力的共同作用,使曲軸承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的作用。

  因此要求曲軸有足夠的強度和剛度,軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好。

  曲軸安裝好了連桿,下一步就是裝上活塞了。

  活塞銷是裝在活塞裙部的圓柱形銷子,它的中部穿過連桿小頭孔,用來連接活塞和連桿,其作用是把活塞承受的氣體作用力傳給連桿,或使連桿小頭帶動活塞一起運動。

  為了減輕重量,活塞銷一般用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造,并作成空心。

  上面步驟都完成了,再裝上缸體,接下來是缸蓋,缸蓋里面的部件還有進氣門和排氣門以及它們的彈簧和頂杯。

  以及關鍵部件,凸輪軸。

  它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作,雖然在四沖程發(fā)動機里凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半,不過通常它的轉(zhuǎn)速依然很高。

  而且需要承受很大的扭矩,因此設計中對凸輪軸在強度和支撐方面的要求很高,其材質(zhì)一般是優(yōu)質(zhì)合金鋼或合金鋼。

  由于氣門運動規(guī)律關系到一臺發(fā)動機的動力和運轉(zhuǎn)特性,因此凸輪軸設計在發(fā)動機的設計過程中占據(jù)著十分重要的地位。

  到了這一步,還僅僅是完成了一半而已。

  所以說,發(fā)動機制作難度,并不是像網(wǎng)文里面寫的那樣,只要主角畫張設計圖,然后把它丟給工匠就可以了的。

  想到這些,方尋的頭又疼了。

  “云陽侯,您過來看一下,機器看起來好像不太正常?!?p>  蒸汽機制作出來了,方尋讓人開機測試,自己則想趁著這個空檔休息片刻,沒想到剛剛下沒多久,工匠就過來叫醒了他。

  一聽機器不正常,方尋也不敢怠慢,“噌”的一下跳了起來就趕去了鍋爐房。

  “咔……咔……咔……”

  走到鍋爐房一看,方尋頓時傻眼了,這機器就好像玩游戲時,網(wǎng)絡信號不好一樣,一卡一卡的。

  方尋圍著蒸汽機轉(zhuǎn)了兩圈,也沒有發(fā)現(xiàn)那里不對勁。

  “不應該啊……”

  方尋喃喃自語道,這可是往復式蒸汽機,按理說不會出現(xiàn)這種情況才對。

  方尋:“你們把蒸汽機拆開?!?p>  在方尋的授意下,兩名工匠拿起工具打開了蒸汽機外面的蓋子,方尋讓人重新啟動蒸汽機。

  沒了外殼的遮擋,里面的工作環(huán)境被看得一清二楚,方尋也找到了事故的原因。

  問題出在了離心調(diào)速器上。

  離心調(diào)速器的作用是,當蒸汽機啟動后,通過錐齒輪將轉(zhuǎn)動傳動到離心調(diào)速器的轉(zhuǎn)軸上,帶動連桿機構上的兩個鋼球繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,鋼球的慣性令其做離心運動,而彈簧則對兩個鋼球提供向心力。

  鋼球的離心運動帶動套筒向上運動,杠桿將套的運動傳遞到蒸汽閥門,調(diào)節(jié)閥門的開度,而閥門的開度又調(diào)節(jié)了蒸汽進給量,調(diào)節(jié)蒸汽機轉(zhuǎn)速。

  在蒸汽機運轉(zhuǎn)過程中,當轉(zhuǎn)速超過設定轉(zhuǎn)速時,彈簧的彈力小于鋼球所需向心力,做離心運動,帶動蒸汽閥門,減小開度,進氣量降低,蒸汽機轉(zhuǎn)速降低。

  當蒸汽機轉(zhuǎn)速小于設定轉(zhuǎn)速時,彈簧彈力大于鋼球所需向心力,鋼球向轉(zhuǎn)軸靠攏,帶動蒸汽閥門增大開度,進氣量增大,蒸汽機轉(zhuǎn)速增加。

  從而,離心調(diào)速器通過彈簧和鋼球所需的向心力達到調(diào)節(jié)蒸汽機轉(zhuǎn)速的目的,令蒸汽機轉(zhuǎn)速始終保持在一個穩(wěn)定的設定值。

  現(xiàn)在離心調(diào)速器上面的彈簧身,不知道什么時候已經(jīng)被拉得就快變成一條直線了。

  看來黃銅材質(zhì)的彈簧是行不通了。

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