书城工业人类最伟大与最糟糕的发明
10548200000070

第70章 蒸汽机

科技的发展曾带动了社会的突飞猛进,在近代史上,蒸汽机的发明促进了第一次工业革命,改变了人类的劳动方式,从此人类进入了机械化时代。20世纪是一个辉煌的时代,科技的发展达到了前所未有的高峰,特别是新能源的开发,更是让人们领略到了科技的伟大。

但是,在辉煌的科技成果背后却堆起了人类致命的垃圾堆,从白色恶魔的废塑料、流动的城市杀手汽车,到超级污染源电池、令人恐怖的核辐射,等等。这一切让我们在短暂享受它们给人们带来的益处之后,却要用更长、更多的时间来遭受其害。

蒸汽机也称“往复式蒸汽机”。利用蒸汽在汽缸内膨胀,推动活塞运动而产生动力的一种往复式发动机。它的配汽机构按规定时刻使蒸汽进入汽缸内膨胀做功,也按规定时刻使做过功的乏汽自汽缸中排出,保证活塞连续不断地作往复运动。

从发明走向工业革命的蒸汽机

1763年,有一台被送到了大学的蒸汽机需要瓦特负责修理。瓦特和另外几个人详细地研究起来。

这台蒸汽机是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的,这在当时是最先进的蒸汽机了。在纽克曼之前,有许多人都对蒸汽当作动力用于生产怀着很大的兴趣。

当时在1688年,法国物理学家丹尼斯·帕潘,曾用一个圆筒和活塞制造出第一台简单的蒸汽机。但是,帕潘的发明没有实际运用到工业生产上。10年后,英国人托易斯·塞维利发明了蒸汽抽水机,主要用于矿井抽水。

1705年纽克曼经过长期研究,综合帕潘和塞维利发明的优点,创造了空气蒸汽机。而瓦特在1796年制成了有分离冷凝器的单动式蒸汽机。这种蒸汽机比纽克曼的蒸汽机有显著的优点,可节省75%的燃料。但他并没有满足于已取得的成就,1782年,他又成功地制造了联协式蒸汽机。1784年瓦特对它进行了改进,为它增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置,使它能适用于各种机械的运动。

1807年,美国人富尔顿把瓦特的蒸汽机装在轮船上,从此,宣告帆船的时代结束了。

1814年,英国人斯蒂芬森把瓦特的蒸汽机装在火车上,陆路运输的新时代开始。19世纪30、40年代,蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用,这就是所谓的“蒸汽时代”。

蒸汽机发明的重大意义

蒸汽机的发明拉开了第一次工业革命的序幕,从此人类进入蒸汽时代,蒸汽替代了人类劳动,缩短了社会必要劳动时间,拉开了人类工业文明的序幕。

对蒸汽机的重要性无论怎样估计都不为过分。当然在工业革命中出现了许多其他发明,如在采矿、冶炼和许多任务业机械等方面都有所发明。其中的几项发明如滑轮梭子(约翰·凯,1733年)和勒尼纺纱机(詹姆斯·哈格瑞夫斯法,1764年)皆出在瓦特着手蒸汽机之前。其他发明中的大多数只代表了小的改革,没有哪一项能单独地对工业革命起举足轻重的作用。

然而蒸汽机则不同,它起着关键性的作用,没有它,工业革命就会面目全非。在它之前虽然风车和水轮有一定的用途,但是主要的动力源一向是人体,这个因素严重地限制了工业生产力。随着蒸汽机的发明,这条限制消除了。现在有了可供生产使用的巨大能量,生产也就随之有了巨大的增长。

1973年禁运石油使人们认识到缺乏能量是多么严重阻碍了工业的发展,这个经历使人们认识到瓦特的发明对工业革命的重要意义。