“密封不行。”李晨一眼看出问题,“活塞和汽缸之间有缝隙,蒸汽漏了。”
墨问归叹气:“老朽试了各种材料——麻绳、牛皮、猪鬃……都不行。要么太松漏气,要么太紧卡住。”
正说着,一个清脆的声音从门口传来:“父亲!”
李晨回头,看到女儿李清晨跑了进来。小姑娘六岁了,穿着北大学堂的学生服——改良的汉服短衫,头发扎成两个小鬏,眼睛亮晶晶的。
“清晨怎么来了?”李晨蹲下身,抱起女儿。
“素素姨娘说,父亲在工坊做新机器,清晨想来看。”李清晨搂着李晨脖子,眼睛却盯着蒸汽机模型,“这就是蒸汽机吗?”
墨问归笑着点头:“大小姐慧眼。可惜,这机器动不起来喽,完蛋了,熄火了。”
李清晨从李晨怀里下来,凑到模型前仔细看。小姑娘看得认真,小手还比划着活塞的运动轨迹。
“墨爷爷,”李清晨抬头,“您说活塞和汽缸之间有缝隙?”
“对。”
“那……如果把缝隙填满呢?”李清晨歪着头。
墨问归苦笑:“大小姐,填满了,活塞就动不了了。”
“不是完全填满。”李清晨比划着,“就像……就像穿鞋。鞋和脚之间也有缝隙,但我们穿袜子,袜子软,能填满缝隙,脚还能动。”
李晨眼睛一亮:“清晨的意思是……用柔软的材料做密封圈?”
“对!”李清晨点头,“父亲,清晨在北大学堂学过,圆的周长是直径乘三点一四。如果做一个比汽缸内径稍大的软圈,塞进去,软圈自己会变形填满缝隙,但又不至于太紧。”
墨问归愣住了,喃喃道:“软圈……橡胶!用橡胶做密封圈!”
李晨也反应过来。橡胶有弹性,可塑性强,做密封圈再合适不过!
“墨大匠,试试!”李晨兴奋道。
墨问归立刻让人取来橡胶——这是从明珠群岛运回的原料,已经硫化处理过,柔软有弹性。工匠们量了汽缸内径,裁切橡胶圈,做成了一个直径略大的圆环。
小心翼翼地安装。橡胶圈塞进汽缸,果然自然膨胀,填满了活塞和汽缸之间的缝隙,但又不过分紧。
锅炉重新烧火。
水开了,蒸汽进入汽缸。
这一次,活塞稳稳地动了起来!连杆带动曲轴转动,曲轴又带动飞轮旋转。虽然速度不快,但持续稳定,不再漏气!
“成了!”墨问归激动得胡子直抖,“大小姐!您可帮了大忙!”
李清晨小脸微红,却挺起胸脯:“是墨爷爷和工匠叔叔们做得好,清晨只是提了个想法。”
李晨看着女儿,心中满是骄傲。
六岁的孩子,已经能用数学思维解决实际问题了。这就是教育的意义。
“清晨,”李晨摸摸女儿的头,“你是怎么想到用橡胶的?”
李清晨认真道:“素素姨娘教清晨数学时说过,解决问题要‘转化思想’。活塞密封的问题,可以转化成‘如何让两个不匹配的圆变成匹配’。清晨就想,既然硬的不行,就用软的。橡胶最软,就想到橡胶了。”
墨问归感慨:“王爷,大小姐将来……不得了。”
李晨笑了笑,对女儿道:“清晨,想不想学更多关于机器的知识?”
“想!”李清晨眼睛发亮。
“那以后每天下午,让墨爷爷教你一个时辰。”李晨道,“不过先说好,不能耽误学堂的功课。”
“清晨保证!”
接下来的时间,李清晨就待在工坊里。墨问归教她蒸汽机的原理,小姑娘听得认真,不时提问。有些问题连墨问归都答不上来,得李晨解释。
“父亲,蒸汽为什么要推动活塞?不能直接喷出去吗?”
“直接喷出去力量分散,推动活塞能把力量集中起来。”
“那活塞为什么是圆的?方的行不行?”
“圆的受力均匀,摩擦小。”
“那为什么要有飞轮?”
“飞轮能储存能量,让转动更平稳。”
一问一答间,蒸汽机模型改进得越来越完善。李清晨还提出了几个小改进:给锅炉加个压力表,防止爆炸;给活塞杆加个导向套,减少磨损;给飞轮加配重,让转动更平衡。
墨问归一一记下,看李清晨的眼神,已经从看小孩变成了看同行的敬佩。
傍晚,李晨带女儿回府。路上,李清晨还沉浸在蒸汽机的世界里。
“父亲,清晨想,如果蒸汽机能做大,是不是可以装在车上?不用马拉,自己就能跑。”
“可以,那叫蒸汽机车。”
“那能装在船上吗?”
“能,那叫蒸汽船。”
“那……能飞吗?”
李晨笑了:“这个……暂时还不能。但也许将来,清晨能造出能飞的机器。”
李清晨眼睛更亮了。
回到王府,楚玉已经在等。看到父女俩回来,楚玉笑道:“清晨,今天跟父亲去工坊,好玩吗?”
“好玩!”李清晨扑进楚玉怀里,“清晨帮墨爷爷解决了蒸汽机漏气的问题!用橡胶做密封圈!”
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