十七、開始製造蒸汽機

6年過去了，經過無數次失敗，第一台新型蒸汽機終於問世了。這種新型蒸汽機比紐考門蒸汽機安全可靠，耗煤量降低了四分之三。當時歐洲一些國家的煤礦因排水困難的問題得不到解決，瀕臨關閉，使用這種新型蒸汽機後·生產大有起色。

從此，瓦特的事業開始了新的階段。他和伯爾頓合開的蒸汽機工廠開張了。博爾頓負責一切經濟開支和事務工作，瓦特專管技術。工廠的收益，博爾頓得三分之二，瓦特得三分之一。他們到處奔走，宣傳新型蒸汽機的好處，尋找用戶。

從1774年製成第一台蒸汽機開始，到1780年瓦特44歲的7年裡，他總共製造了40台蒸汽機。那時候，不是造好了機器去賣，而是供給設計圖，由買主自己買機器材料，瓦特擔任技術指導，伯爾頓派人去安裝，然後向買主收取酬金。

買主的酬金計算方法很有趣，那是和紐考門機器比賽效率，看誰抽的水多。如果紐考門機器燃燒一定量的煤能抽水600磅，而瓦特蒸汽機燃燒同樣多的煤能抽水3300磅，就把節約下來的燃料費的三分之一作為酬金，要是顧客願意一次付10年的錢，就算清帳了。

十八、延長專利權

伯爾頓在1775年透過國會將瓦特的專利保護從1769年延長到1799年。到了1800年這兩位合夥人都退休後，將整個企業交給他們的下一代馬修‧羅賓遜和小詹姆斯‧瓦特。

十九、蒸汽機改良

1769年，瓦特製成第一台蒸汽機。這一年，瓦特以發明分離冷凝器，獲得他在革新紐考門蒸汽機過程中的第一個專利。但這種蒸汽機仍無法克服紐考門蒸汽機只作往返運動的缺點，不能使蒸汽機變成能帶動各種工作機的原動機。1781年，瓦特研製出一套齒輪聯動裝置，可以將活塞的往返直線運動，轉變為輪軸的旋轉運動，他因此獲得了第二個專利。接著為了進一步提高效率，增大蒸汽機的動力，瓦特對汽缸本身進行了分析與研究。1782年，瓦特試製出一種帶有雙向裝置的新汽缸，把原來的單向汽缸組裝成雙向汽缸，並首次把引入汽缸的蒸汽，由低壓蒸汽改為高壓蒸汽，他也因此取得第三個專利。

1784年，經過再次改進的蒸汽機，不僅能夠適用於各種機械運動，而且還增加了一種自動調節蒸汽機速率的裝置。1785年，一個使用瓦特蒸汽機的紡紗廠建成。很快，蒸汽機在棉紡織業、毛紡織業、採礦業、冶金業、造紙業、印刷業、陶瓷業等工業部門，得到了廣泛的應用。

二十、推動工業革命的火車頭

1881年，瓦特用飛輪和曲柄把往覆運動變成圓周運動的試驗成功。這種新的旋轉蒸汽機成了第一台現代化的原動機，即第一台用蒸汽的力量去驅動機械的現代化的裝置。直到今天，那些蒸汽火車頭的輪子的構造和原理，仍保持著瓦特發明的老樣子。

瓦特的旋轉蒸汽機效率很高，很快在採礦、紡織、冶金、麵粉業、機器製造等各種行業中得到了應用。對這種蒸汽機，不能再用抽水量來計算酬金，而改用相當於多少匹馬的拉力來計算酬金。"馬力"這個功率單位，就是瓦特首先提出來的，沿用至今。

1790年代，瓦特的蒸汽機就已經完全取代了老式的紐考門蒸汽機。到1800年，大約有500台瓦特的蒸汽機在英國運轉。這一發明的貢獻是不可限量的，它的出現，使大工業使用機器生產成為可能，相形之下，家庭手工顯得很不經濟了。

於是工廠的工人取代了家庭的手工業，城市如雨後春筍般的興起，貧民窟急劇增加，農業漸漸萎靡不振，英國的工業革命開始了。這都是蒸汽機的發明，造成社會的變遷。

瓦帶的蒸汽機得到了越來越廣泛的運用。1807年，美國的富爾敦把它裝在船上，發明了汽船，實現了水上交通的一次革命，1814年，英國的斯蒂文森把它裝在車上，造出了第一個火車頭，實現了陸上交通的又一次革命。

二十一、學術地位

瓦特雖然只有文法學校(中學)畢業，但憑他後天的努力，他得到下列的榮耀：

1784年，為埃汀巴拉皇家學院會員。

1787年，為鹿特丹的巴達維亞協會會員。

1785年，由於蒸氣機和其他的發明的重大成就，瓦特被選為倫敦皇家學院的會員，1806年格拉斯哥大學授予法學博士，1814年為法國學士院外國會員

二十二、其它發明

除了蒸汽機外，瓦特尚有其它發明如下：

1765年，發明透視器。

1769年，發明距離計，改良水準器。

1771年，發明測微器。

1773年，發明測量用的象限儀。

1778年，發明滾筒複印機。

1782年，發明鐵質水泥。

1784年發明平行運動的調速器。

1785年，發明煤煙防止法。

1788年，發明離心調速器。

1810年，為格拉斯哥自來水公司發明彎曲鐵管。