第一百四十一章 神奇的蒸汽
1698年托馬斯·塞維利和1712年托馬斯·紐科門製造了早期的工業蒸汽機。不過，瓦特是集大成者。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出工業用蒸汽機。
蒸汽機首先需要一個使水沸騰產生高壓蒸汽的鍋爐，這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油適用性較廣，然後由鍋爐產生的蒸汽推動活塞桿運動而產生動力，除此以外，連桿、飛輪等也是比較常見的東西，結構比較簡單，否則也不可能成爲第一次工業革命的動力裝置。
可是萬事開頭難，此時的大明可是典型的農業社會，雖然有較爲發達的手工業，但是製造工業化初期的蒸汽機還是有些困難。
李巖召集了鋼鐵廠最有名的齊鐵匠以及幾名學徒，一起打造蒸汽機，確切說是蒸汽機模型。因爲李巖並沒有奢望一步到位的就能生產出可用的蒸汽動力。
李巖在後世也看過蒸汽機的圖紙，甚至詳細到零件的圖紙尺寸，畫出零件的圖紙也並不困難，難得卻是加工。連桿什麼的可以鍛打，齒輪、飛輪可以鑄造，雖然沒有什麼設備，但是就如同後世全手工打造的紅旗轎車一樣，以大明匠人的高超技藝，打造這些要求不高的東西，還是完全可能的。另外鍋爐可以用薄鐵皮加工，就更加簡單了。
最大的難點卻是蒸汽機的缸體。
爲了保證密封性，缸體與活塞就必須製造的足夠精確，成爲一個比較緊密的配合，才能儘量減少泄露，保證將大部分蒸汽的力道傳到連桿上。
缸體是生鐵鑄造的，畢竟，此時還沒有擁有最佳鑄造性能的灰鑄鐵。活塞則是材料更軟且摩擦係數極小的黃銅製造的。只是，所謂的配合公差難倒了李巖與齊鐵匠。因爲，連圓柱與孔的直徑都無法用現有的工具測量準確。
李巖一拍大腿，工業化的製造怎麼能夠缺乏測量工具呢？經過努力思考，李巖終於在齊鐵匠的協助下，製造出了第一把遊標卡尺。雖然精度不能與後世的相提並論，但是也算得上此時最精確的測量工具了。至少，比現在木匠所用的皮尺、直尺精確度高得多。
以此來測量缸體內徑與活塞桿直徑。雖然缸體與活塞都是由精度最低的砂模鑄造的，也沒有車牀進行車削，精度不高。但中國無論是農民還是工匠都是最勤勞的。所有的配合表面都是齊鐵匠與他的幾個徒弟一點點的用砂紙與毛氈打磨出來的，光潔度很高。後來用卡尺一量，圓度也很不錯，最大最小的差距不過毫米，已經是此時能夠達到的最高精度了。
缸體與活塞製造完成，齊鐵匠在李巖的指導下繼續努力，耗費了接近一個月的時間，才製造了一個鍋爐-蒸汽機-連桿-飛輪組合。這個組合加在一起也不過1個平方左右。
齊鐵匠雖然親自打造出了這一整套蒸汽動力裝置，但是對於這個大傢伙能夠讓飛輪轉動鬱然抱有很強烈的懷疑。在齊鐵匠簡樸的唯物主義觀那裏，除了人力、畜力以及自然界可直接利用的水力、風力，還沒見過所謂轉換產生的動力源。
但是，李巖對實驗的成功卻抱有極大的信心。因爲他也全程參與了蒸汽機制造過程。雖然說加工過程有些不盡如人意，但是至少在可控範圍。又是沒有承擔負載，設備就相當於是在空轉，怎麼可能轉動不了飛輪
隨後，李巖給鍋爐添加了第一把柴火，鍋爐開始工作。隨着柴火的不斷添加，鍋爐終於產生了蒸汽，並通過管道輸送到了最關鍵的活塞部件。剛開始，由氣缸與活塞桿配合不佳，氣缸一直在抖抖索索的前進，如同抽風。終於，在相互摩擦了一段時間後，這些摩擦點被磨平，摩擦力大減，活塞桿終於平滑的運動起來，而後，飛輪也在迅速轉動。李巖終與放下心來。
然而，對於周圍的人來說，就就是神蹟了。因爲他們的想法u齊鐵匠很類似，對於這種從柴火燃燒產生的熱能轉變成推動飛輪轉動的動能，他們做夢都沒有夢過。看着他們憨態可掬的模樣，李岩心中如同吃了蜜般的甜。
不過，氣缸雖然能夠運動了，但也暴露出很大的問題，那就是手工打磨的氣缸還是不夠圓，活塞與活塞桿同樣如此。這樣，一方面導致配合不佳，很容易卡死。另一方面，卻會導致大量的氣體泄露，導致損耗大增。
李巖已經想到了應對的辦法，那就是製造出一臺簡易的轉塔車牀。古代的車牀是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，並手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲槓傳動刀架的現代車牀，並於1800年採用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。爲了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車牀。
考慮了半天，李巖發現，生產出一臺簡易的現代車牀，有許多難題，總結起來，有三個主要的難題，一是動力系統，二是傳動系統，三是切削刀具。其實，這已經是一臺車牀的基本構成了。總結一句話就是，在現有的條件下生產出一臺合格的車牀，就是無中生有的過程，其中的艱辛可想而知。
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