第九十四章 機(jī)械
因改革科舉制度一事，方尋想要前往封地開辦玻璃廠的計(jì)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(gè)月左右就能送回第一批石油。
造紙廠的修建也在同步進(jìn)行，這件事倒不用方尋操心，他的工作是帶領(lǐng)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(shè)計(jì)圖工作，出差錯(cuò)的可能性微乎其微。
本著不浪費(fèi)的原則，方尋還向李世民提議，下令讓人修建幾條從長(zhǎng)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(chǔ)工作處理完畢，等石油送回長(zhǎng)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(lái)修建瀝青路面，可以說是一舉兩得。
至于生產(chǎn)出來(lái)的汽油，目前來(lái)說就只能先存放起來(lái)，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(dòng)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(jī)和鍋爐房。
但問題是發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)太過復(fù)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(chéng)然，如果只是原理的話，確實(shí)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(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下吸入空氣并進(jìn)入汽油。
壓縮沖程，兩門關(guān)閉，活塞向上壓縮汽油和空氣，形成可燃混合氣，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至最頂部時(shí)，壓縮沖程結(jié)束，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
做功沖程，點(diǎn)火系統(tǒng)啟動(dòng)，把充分混合的氣體點(diǎn)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(jī)械能。
排氣沖程，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，將燃燒后的廢氣排出，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至最頂部時(shí)，排氣閥關(guān)閉。
聽起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單，但僅僅是做功沖程用到的那個(gè)火花塞，就能讓人花費(fèi)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(dòng)機(jī)中最重要的部件，它承受連桿傳來(lái)的力，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過曲軸輸出并驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)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(fù)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(qiáng)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(lái)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(dòng)活塞一起運(yùn)動(dòng)。
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(lái)是缸蓋，缸蓋里面的部件還有進(jìn)氣門和排氣門以及它們的彈簧和頂杯。
以及關(guān)鍵部件，凸輪軸。
它的作用是控制氣門的開啟和閉合動(dòng)作，雖然在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì)中對(duì)凸輪軸在強(qiáng)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(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)制作難度，并不是像網(wǎng)文里面寫的那樣，只要主角畫張?jiān)O(shè)計(jì)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(yáng)侯，您過來(lái)看一下，機(jī)器看起來(lái)好像不太正常?！?p> 蒸汽機(jī)制作出來(lái)了，方尋讓人開機(jī)測(cè)試，自己則想趁著這個(gè)空檔休息片刻，沒想到剛剛下沒多久，工匠就過來(lái)叫醒了他。
一聽機(jī)器不正常，方尋也不敢怠慢，“噌”的一下跳了起來(lái)就趕去了鍋爐房。
“咔……咔……咔……”
走到鍋爐房一看，方尋頓時(shí)傻眼了，這機(jī)器就好像玩游戲時(shí)，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好一樣，一卡一卡的。
方尋圍著蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)了兩圈，也沒有發(fā)現(xiàn)那里不對(duì)勁。
“不應(yīng)該啊……”
方尋喃喃自語(yǔ)道，這可是往復(fù)式蒸汽機(jī)，按理說不會(huì)出現(xiàn)這種情況才對(duì)。
方尋：“你們把蒸汽機(jī)拆開。”
在方尋的授意下，兩名工匠拿起工具打開了蒸汽機(jī)外面的蓋子，方尋讓人重新啟動(dòng)蒸汽機(jī)。
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(dāng)蒸汽機(jī)啟動(dòng)后，通過錐齒輪將轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)到離心調(diào)速器的轉(zhuǎn)軸上，帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)上的兩個(gè)鋼球繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼球的慣性令其做離心運(yùn)動(dòng)，而彈簧則對(duì)兩個(gè)鋼球提供向心力。
鋼球的離心運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)套筒向上運(yùn)動(dòng)，杠桿將套的運(yùn)動(dòng)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(jìn)給量，調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速。
在蒸汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，彈簧的彈力小于鋼球所需向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)蒸汽閥門，減小開度，進(jìn)氣量降低，蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速降低。
當(dāng)蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，彈簧彈力大于鋼球所需向心力，鋼球向轉(zhuǎn)軸靠攏，帶動(dòng)蒸汽閥門增大開度，進(jìn)氣量增大，蒸汽機(jī)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(dá)到調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，令蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持在一個(gè)穩(wěn)定的設(shè)定值。
現(xiàn)在離心調(diào)速器上面的彈簧身，不知道什么時(shí)候已經(jīng)被拉得就快變成一條直線了。
看來(lái)黃銅材質(zhì)的彈簧是行不通了。