瓦特傳

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科學家的態度1攀登新的高點如果說博爾頓把具有發明創造天才的瓦特，看成是一棵取之不盡的「搖錢樹」的話，那麼，瓦特則把具有商業頭腦和開拓精神的博爾頓，比作為能夠點石成金的「魔術師」。這一對夥伴的結合，注定了他們會取得豐碩的成果。

現在，瓦特終於找到了堅強的後盾，沒有後顧之憂了。他可以把自己的精力，集中用到技術開發方面。在市場經濟的競爭中，僅靠大腕手段是不夠的，還必須有質量高超的產品做根基，才能更好地打開局面，而這正是瓦特的責任。雖然，非旋轉的復動式瓦特發動機製造了幾台，甚至還造過幾台那種單動的旋轉式發動機，但是，這兩項卻是非常密切地聯繫在一起的。

因為一旦旋轉運動被設想出來，那麼就可以將這來自應用於運轉的兩倍衝力的優點顯而易見。博爾頓在1781年給瓦特的一封信裡指出了這一點。他寫道：如果按照你幾年前的設計和圖紙去製造出上下運動的引擎，曲柄可完整地轉一圈，那麼我們就有把握了，因為普通引擎是不能做上下運動的。

博爾頓在這封信裡所提到的圖紙，是在 1774年、1775年間提交關於延長引擎發明專利權法提案時繪製的。因此，我們可能會感到不理解：為什麼竟然將這麼一項大有發展前途的研究成果默默無聞地擱置了如此之久。在應用復動和旋轉的原理方面，雖然瓦特起着智囊的作用，但博爾頓卻起了促進作用，用他自己的話說，他充當了平安出世的助產士。

瓦特的優柔寡斷是有着幾個密切相關的原因的。康沃爾的事務使他忙得不可開交。當他不在康沃爾的時候，他實際上是在為康沃爾準備新式引擎的設計圖紙而忙碌。儘管他全力以赴，但他卻沒有博爾頓那種商業上的遠見，從而他不可能看到比康沃爾更遠的地方。

可是他的合夥人卻意識到康沃爾只能是一個短期的市場。因而他們必須找到並佔領新的礦區。此外，從工藝上看，單動式抽水機引擎當時就十分走俏。正像我們後來看到的那樣，雖然向康沃爾提供復動式抽水機引擎，但很多礦業經理卻仍然寧願選用那種老式的單動式引擎，並且繼續定貨。

因此，康沃爾作為促使繁忙的瓦特去開拓新的領域的推動力的作用是微乎其微的。如上面所引用的那封信中說過的那樣，而是那位高瞻遠矚的博爾頓預見到了這種旋轉式引擎大有前途，並且促使復動式原理首先得到運用。他在1781年6月寫道：倫敦、曼徹斯特和伯明翰的那批人，正狂熱地迷信着蒸汽碾磨機，我的意思不是在催促您，但我認為在一兩個月內，我們應該下決心取得製造旋轉運動蒸汽引擎的某種方法的專利權……像康沃爾這樣的地方再也找不到了……對我們引擎的最有希望的銷路，就是把它們運到磨坊中去。這肯定是一個廣闊的領域。

就這樣瓦特被動員起來了。他開始了工作，並且一旦幹上手，他便抓得很緊。他的復動式發動機是在1782年取得發明專利權的，到了1783年3月，這種型號的第一台試驗性發動機就在索荷運轉起來了。它有一個18英吋的汽缸，即小衝程為18英吋，這台旋轉式發動機，被用來帶動一台小型的穀物碾磨機。

瓦特在早些時候，曾經利用單動式發動機試驗過旋轉運動，為了敘述起來方便些，我們把這些試驗以及與此有關的那個關於曲柄發明專利權的眾說紛紜的問題，留到後面去談。

就汽缸、閥門和閥體而言，從單動到復動的變更，並不意味着有任何根本的變化，而只不過是一種改裝而已。取代過去在汽缸底上的排氣閥和平衡閥，以及頂上的一個蒸汽吸入閥最早時期的單動式引擎除外等老式安裝，現在則在兩端都安裝蒸汽吸入閥和排出閥。它們還是以前使用過的那種降落式閥門，這些閥門打開時是這樣的：當汽缸的一端接通鍋爐蒸汽時，另一端則通向冷凝器，並且處于真空狀態。活塞就在每個衝程時產生動力。

瓦特必須解決的最大問題是，怎樣才能以最佳效果把這一動力傳送到橫樑上，在那種單動式發動機上，用一根鏈條把活塞桿和橫樑上的扇形輪連接起來就足夠了，因為鏈條總是處于張力狀態，但現在的活塞桿卻要來回推拉，因此，就必須採用某種形式的剛性連接才行。

瓦特馬上就想到了採用導向丁字頭和連接桿，但這種簡單的解決辦法對瓦特要達到的目的來說，卻存在着若干嚴重的缺陷。由於當時還沒有大型的刨床，因此，要想製造出表面確實十分平滑的長丁字頭導桿來，會是極端困難而又昂貴的，無論如何這種導桿是無法採用的。因為要在這些導桿和橫樑之間留出空隙，就必須有一根很長的連接桿，這會使發動機的整個高度增加，這無疑會使那些可能成為買主的人感到心灰意冷。因此，瓦特便試圖尋求別的解決辦法。

安裝在索荷的被瓦特稱之為第一台的「上下往複式發動機」，在活塞桿的末端有一個導軌齒輪，它同橫樑扇形輪上的一部分齒輪口齒合在一起。不用說，這種既原始又臨時的辦法是不會成功的。瓦特很快就抱怨齒輪的凸齒斷了。他曾在此後不久寫道：這台引擎「運轉的動力真大，以至一再把所有的絞輪都弄斷」。

這就意味着整套裝置都報廢了。