天启七年秋,广州城外三十里处的珠江西岸,一座占地百亩的机械工坊拔地而起。这里原是一片荒滩,自张睿推行洋务革新后,朝廷在此设立“广州机械总局”,专门研发新式动力机械。工坊四周筑有三丈高的夯土围墙,墙上每隔五十步便设有一座了望哨塔,日夜有兵丁值守。
工坊核心区的一座青砖厂房内,炉火昼夜不熄。十二座焦炭熔炉呈环形排列,炉口喷吐着暗红色的火焰,将整个厂房映照得如同白昼。中央空地上,一台半人高的黄铜与精铁机械静静矗立,在火光下泛着金属特有的冷光。
年近六旬的陈老栓佝偻着腰,布满老茧的双手正用特制的卡尺测量着气缸内壁的精度。这位老匠人原是福州船政局的锅炉匠,因精通蒸汽机制造被调来广州。他脸上的皱纹如刀刻般深邃,每道纹路里都嵌着洗不净的煤灰。
“陈师傅,活塞环到了。”一名年轻工匠捧着木盒快步走来,盒中整齐排列着十二个铸铁活塞环,环口打磨得光滑如镜。
陈老栓取出一枚,凑到油灯下细细端详:“这淬火工艺还是欠些火候,你看这纹路……”他用指甲轻刮环面,“淬得太急,内应力未消,运转久了必生裂纹。拿去,按我交代的‘三浸三回’法重做。”
年轻工匠面露难色:“可这已是第三批了……”
“便是第十批也得重做!”陈老栓的声音陡然提高,“这活塞环若在运转中断裂,碎片卡死气缸,整台机子就废了!咱们研制的不是寻常水车风箱,是‘内燃机’!汽油在缸内爆燃,力道比蒸汽猛十倍,半点马虎不得!”
厂房角落,张睿身着青色棉布便服,静静看着这一幕。他身旁站着广州机械总局督办赵文启,一位年约四旬、面白无须的文官。
“张大人,这台原型机已耗费白银八千两,工部那边颇有微词……”赵文启低声禀报。
张睿摆手打断:“蒸汽机初研时,万历朝工部拨款三万两,耗时六年方成。如今我们研制的内燃机若成功,其意义不亚于当年蒸汽机问世。”他走到原型机旁,手指轻抚精铁铸造的飞轮,“你看,蒸汽机需锅炉烧水,热效不过一二成。而这内燃机,燃油在气缸内直接爆燃作功,热效可达三成以上,更兼体积小、启动快。”
他转身面向众工匠,声音在厂房内回荡:“诸位!自天启五年朝廷设机械总局以来,我们已改良蒸汽机三次,造出履带拖拉机、蒸汽挖掘机,但始终受制于锅炉庞大。若此内燃机成功,日后不仅车辆可小型化,便是飞机、船舶皆可得新动力!此乃国朝百年大计,望诸位倾尽全力!”
工匠们闻言,眼中燃起火光。陈老栓更是挺直了佝偻的脊背,朗声道:“请大人放心!老朽便是拼了这条命,也要让这铁疙瘩转起来!”
三日后,原型机组装完成。机身呈卧式圆柱形,长五尺、径二尺,重八百斤。铸铁气缸经过七道打磨工序,内壁光滑如琉璃。活塞连杆采用贵州精钢,经三十六次锻打而成。火花塞是陈老栓独创的“双铂金点火头”,用云南所产铂金丝缠绕陶瓷芯制成。传动轴连接着后轮,油箱悬挂在侧面,注满了从南洋棕榈油中蒸馏提纯的汽油——这是广州化学工坊的最新成果,比菜籽油提炼的燃油纯度高三成。
“各就各位!”陈老栓沙哑的嗓音在厂房内响起。十二名工匠迅速就位:两人紧盯油路铜阀,三人扶住机身四角的固定架,四人手持各式扳手钳具,还有三人守在温度计、压力表前。
张睿屏住呼吸,指尖不自觉地掐入掌心。他想起三年前在天津视察蒸汽机车时的场景:那庞然大物需烧半个时辰的煤,方能让锅炉压力达标,启动时黑烟滚滚,声震数里。若此内燃机能成,大明机械将迈入新时代。
“点火!”
一名工匠手持浸油火把凑近火花塞。只听“嗤”的一声轻响,铂金丝间迸出蓝色电火花,随即气缸内传来沉闷的爆鸣——“轰!突突突……”
机身剧烈震颤,固定架发出吱呀声响。飞轮开始转动,起初缓慢如老牛拉车,随即越转越快。传动轴带动木质后轮,车轮碾过地面铺设的青砖,发出有节奏的“咯噔”声。连接传动轴的皮带轮开始转动,通过牛皮传送带带动三丈外的砖块升降机,一筐五十斤的砖块被稳稳提至丈高。
“成了!成了!”年轻工匠们欢呼雀跃。
陈老栓却纹丝不动,双眼死死盯着温度表。表针正缓缓爬升:一百度、一百二十度、一百五十度……气缸外壳开始发烫,热浪扑面而来。
“油路加压!”他厉声喝道。控制油阀的工匠立刻转动黄铜阀门,汽油雾化喷入气缸的嘶嘶声明显加剧。飞轮转速随之提升,传送带上的砖块升降速度加快了一倍。
张睿快步上前,只见原型机平稳运转,既无蒸汽机的黑烟滚滚,也无初代机械常见的刺耳摩擦声。他心中默算:此机功率约相当于五匹马,体积却只有同功率蒸汽机的三分之一,启动时间从半个时辰缩短到一盏茶工夫。
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