瓦特(4)〈蒸汽机发明人〉   江铭辉  五梦网

十二、结婚

1763年的圣诞节瓦特没有回故乡，住在亲戚家里，这个时候与表妹玛格丽特(Margaret Miller)认识了。父亲也毫无意见同意他们的婚事，1764年，瓦特与表妹玛格丽特结婚，此后他们共养育了6个孩子。翌年七月他们搬到迪尔福特田地的小路旁，大学的店照常开着。瓦特所以搬到这里，因为他和那里的陶器制造厂有商务往来。

十三、决心制造蒸汽机

瓦特拿出他全部的本领，终于修好了模型，可是只走二、三个行程，又不动了。接连又修好，还是动了几下又不动了。后来瓦特终于把这模型机修好。至此，瓦特决定制造一部新的蒸汽机。

十四、改造纽可门蒸汽机

瓦特发现纽考门蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低，浪费热量。

为什么会这样?瓦特进一步发现是汽缸兼冷凝器的原因造成。汽缸是这个帮浦最重要的部件，既要它加热，使蒸汽推动活塞，又要它冷却，使活塞下降，这个矛盾不解决，帮浦的效率就会受到严重影响。瓦特经过计算，发现有四分之三的蒸汽白白浪费在汽缸冷热交替之中。

有一天在格拉斯哥大学校园散不时，瓦特想到解决方法，

他把冷、热两个任务分别由两个部件来承担，让汽缸始终是热的，负责做功，让另一个容器始终是冷的，负责将蒸汽冷凝，产生真空。经过无数不眠之夜，他想出了用管子连通汽缸和冷凝器的办法。汽缸作完工后，将废汽排到冷凝汽，再由空气帮浦排出。(图6)

图6；瓦特改良的蒸汽机

瓦特一面进行试验，一面更加发奋学习。他不仅看英文的数据，还自学了法文、德文和意大利文，钻研各种最新的国外资料。终于，总结前人经验，在进行了无数次试验，提出了新的蒸汽机设计方案。

瓦特最初的蒸汽机活塞上面没有盖子，当活塞下降时，空气也随之进入汽缸内，汽缸就冷下来，这时想要提高汽缸温度，就得消耗一些无谓的蒸汽，于是必须在活塞上面紧密加一个盖子，改用蒸汽充入活塞。换言之，以前是利用大气压力将活塞往下推做工，现在用蒸汽力量往下压活塞，来代替大气压力做功。这才是真正的蒸汽机。

十五、申请专利

但要构想变成真正的机器，困难还很多。除了技术、材料方面的问题，最大的问题是没有经费。

于是他找布拉克教授商量，教授介绍一位曾是他的学生的实业家“罗伯克”(John Roebuck)先生，罗伯克是学者，他经营过矿场，对于瓦特蒸气机的研究极有兴趣，便答应出资协助研究。他寄来一份合作书，并建议他到伦敦去申请了发明专利权。依照合约书，瓦特的1000镑借款和申请专利费用，以及此后的实验开支，完全由罗伯克负担，旦取得专利后，三分之二的权利则归罗伯克所有。

就在1768年8月，瓦特到伦敦申请专利。1769年的年初，专利被批准了。

十六、罗伯克生意失败

申请到专利后，瓦特马上开始制造蒸汽机，在胼手胝足下，1769年9月，花了9月的时间，瓦特好不容易完成一台新的蒸汽机。但并没有成功。

因为凝结器的作用不太好，工厂所制造的汽缸，性能不佳，根本不能使用，活塞不能紧密，蒸汽会漏出来。

瓦特非常失望。

这时屋漏偏逢连夜雨，罗伯克投资在煤矿的钱全盘失败，不能履行合约，再替瓦特出资了。于是他把瓦特介绍给伯尔顿（Matthew Boulton），伯尔顿是伯明翰的大企业家。

1773年3月，罗伯克宣告破产，由伯尔顿继承罗伯克三分之二的专利权。1774年9月，瓦特的妻子玛格丽特再度怀孕，病重去世。