逆水行周 第六百六十八章 現實很骨感

    上午，專列疾馳在鐵路上，自西向東而去，列車車輪不斷壓過鐵路的接縫處，發出「況且、況且」的聲音，坐在專列上的宇文溫一邊聽著這單調的「背景音樂」，一邊聽人匯報事情。一筆閣 www.yibige.com

    匯報者為宇文皛，但不是宇文溫的異母弟、邵王宇文皛，而是同名同姓的另一個人、故工部尚書宇文愷之子宇文皛。

    這位宇文皛，當年還是孩童時，就曾經在長安和宇文溫碰過面，當時，小傢伙的名字叫做「宇文溫」。

    因為重名，所以小宇文溫改名「宇文皛」，結果後來又重名了。

    此刻，宇文皛作為工部的技術官員，向天子匯報新式發動機——煤氣內燃機的研製進度。

    前不久，以煤氣內燃機作動力的「自走車」進行了半公開展示，在軍營和馬車進行了一場比賽，雖然比賽以馬車獲勝告終，但「自走車」也完成了比賽，圓滿完成了「首秀」。

    不過，這只是原理驗證機，或稱「工程樣機」，其煤氣內燃機一堆毛病，不解決的話，距離實用化遙遙無期。

    雖然研製之路困難重重，但宇文皛頗為樂觀，覺得堅持下去一定會有突破，宛若當年的船用蒸汽機那樣。

    正所謂「有其父必有其子」，宇文皛同父親宇文愷一樣，痴迷於各類工程技術，但因為時代的發展，宇文皛鑽研的領域是蒸汽機械，以及「熱力學」。

    熱力學，就是專門研究如何用各種燃料的燃燒來產生動力的學問，年近四旬的宇文皛，在黃州求學近二十年，學習、研究各種先進知識和理論，有著深厚的熱力學基礎，學者氣質濃郁。

    現在，一說起內燃機就如數家珍，居然從原理說起，全然不記得天子是知道這理論的。

    宇文溫向來尊重技術人才，所以不以為意，聽宇文皛講述內燃機的原理及技術研究成果。

    現有的動力機是蒸汽機，原理是利用蒸汽的膨脹，推動汽缸內活塞進行活動，進而帶動飛輪。

    那麼，通過體積膨脹來推動活塞，就只有蒸汽能做到麼？

    當然不是，火藥也可以。

    火藥是顆粒狀固體，燃燒後產生大量氣體，氣體瞬間膨脹卻在狹小的銃管無處可去，只能推動擋在面前的鉛彈往前走。

    因為氣體膨脹的力氣很大，所以能把鉛彈「推」到很遠的地方，構成殺傷。

    火藥在銃管里燃燒，產生的膨脹力能推動鉛彈，自然也能在汽缸里燃燒，產生膨脹力推動活塞。

    構想不錯，現實里實現起來卻很困難，譬如火藥燃燒後會有殘渣，會導致活塞的活動不暢，所以這一技術構思無法實現，連能夠穩定運轉的原型機都做不出來。

    但是，由此產生了一個新的理論，那就是「內燃動力」，按照這種理論設計、製造出來的動力機，和蒸汽機不一樣。

    蒸汽機，其蒸汽產生於鍋爐，需要用燃料加熱水，才會有蒸汽，所以，燃料的燃燒是在汽缸外的裝置——鍋爐里，從這個角度來說，蒸汽機就是「外燃機」。

    用火藥燃燒、產生膨脹氣體來推動活塞，這一技術構想失敗了，但是原理卻和蒸汽機有所不同，因為燃料的燃燒是在汽缸內，所以，這種動力機名為「內燃機」。

    內燃機和外燃機相比，優點是啟動快，因為外燃機要燒水產生蒸汽，而把常溫狀態的水加熱到，需要很長的時間。

    但內燃機不一樣，燃料直接在汽缸內燃燒，可以說數息之內就能讓動力機「動」起來，一快一慢，優勢再明顯不過。

    其次，內燃機不需要笨重的鍋爐，連帶著鍋爐里的水也不再需要，這意味著內燃機的體積不僅比外燃機要小，重量也能減輕不少。

    由此可見，內燃機要比外燃機好，前提是能做出來。

    用火藥來推動汽缸內的活塞，這個構想很難實現，那麼，用火油替代火藥在汽缸里燃燒，行不行？

    行，前提是將火油霧化，噴進汽缸里，然後燃燒。

    然而，技術人員經過多年的努力後發現，火油內燃機的技術難關太多，突破起來很困難。

    譬如，因為提煉技術不行，從石油里提取的火油其純度不夠，所以噴霧口容易堵，且火油燃燒後依舊有少量殘渣，這會損壞汽缸內壁和活塞。

    折騰了許久，技術人員們發現用火油做內燃機燃料這條路走不通，至少近期走不通。

    火油內燃機的研製雖然失敗了，但是有一項成果卻是可行的，那就是電火花點火，這項技術很關鍵，無論最後用什麼燃料，都可以運用這種點火方式點火。

    技術人員們討論後覺得，火藥和火油燃燒後都有不同程度的殘渣，那就燒煤氣好了：燒氣體燃料，怎麼會有殘渣呢？

    這時，用煤炭製取煤氣的技術已經成熟了（成本問題另說），煤氣燈也很常見，甚至已經發現了壓縮存儲技術：用壓縮機壓縮煤氣時，壓力達到一定數值，煤氣會變成液態，用特製的耐壓煤氣罐，可以存儲很多煤氣。

    於是技術人員們想到了用煤氣當做內燃機的燃料，開始研究如何讓煤氣在汽缸里燃燒、儘可能多的產生膨脹氣體推動活塞。

    宇文皛就是參與者之一，他還是一個技術攻關小組的組長，帶領組員們，和其他小組一起協作，爭取早日突破技術難關，製作出一台原理驗證機。

    功夫不負有心人，幾個技術攻關小組相互合作，一起拿出了成果，製作出了煤氣內燃機（技術驗證機），並且將其裝在特製的馬車上。

    這種用內燃機驅動的「自走車」，燒的煤氣來自於車載煤氣罐，跑起來的速度雖然比馬車慢，但好歹有一輛車跑完了比賽全程。

    報喜到此結束，宇文皛接下來是報憂。

    他擔心天子對於煤氣內燃機有什麼不切實際的幻想，此刻開始潑冷水「降溫」：技術驗證機，只是驗證了這個技術可行，不代表馬上就能實用化。

    宇文皛藉助幾個模型，向宇文溫介紹煤氣內燃機目前碰到的瓶頸。

    第一，潤滑：煤氣內燃機的汽缸，因為其活塞高頻率的運動（比蒸汽機高很多），不斷和汽缸內壁摩擦，所以需要良好的潤滑。

    這得有耐高溫的潤滑油，而還要有一種可靠的加油技術，能隨時給工作中的活塞邊緣添加潤滑油。

    這個技術目前沒有突破，所以參加比賽的內燃機車——汽車，行駛了一段距離後就很容易「爆缸」，原因就是活塞潤滑失靈，或者潤滑油因為高溫變得粘稠，導致活塞的活動不暢、卡死。

    後果就是汽缸嚴重損壞或者爆裂，又稱「爆缸」。

    不僅如此，內燃機的活動部件還有曲軸、連杆、各類軸承等，如何讓這些部件一直保持有效潤滑，也是很關鍵的技術問題。

    第二，電火花點火裝置的耐用、可靠性：電火花點火裝置，其頂端要插入汽缸內，也就是電極位於汽缸內，這樣才能讓產生的電火花點燃汽缸內的煤氣。

    煤氣每燃燒一次，實際上就是爆燃一次，點護花點火電極就要承受一次衝擊。

    煤氣內燃機運轉起來，每分鐘汽缸內的爆燃頻率很高，時間一長，電極會損壞（損耗過大），或者工作不正常。

    如果點火裝置工作不正常，就會導致點火時間提前或延後，進而影響內燃機的正常工作。

    所以，電火花點火裝置的電極必須耐用，能撐夠一定時間再更換，但是現在，這樣的電極做不出來，現有電火花點火裝置的電極可靠工作，不過是數小時而已。

    因此，想要內燃機正常工作，要麼選擇耐用的電極材料，要麼改良電火花點火裝置，採用耐用、可靠的點火裝置來點火。

    第三，散熱：燃料在汽缸里不停燃燒，釋放出的熱量被汽缸和活塞吸收，進而導致汽缸和活塞的溫度攀升，連帶著讓曲軸、連杆等部件的溫度也在升高。

    溫度過高，金屬部件會膨脹，這時候部件之間的連接狀態，與常溫下是不一樣的，處理不好的話，會引發一系列故障。

    如何對汽缸進行有效散熱，是個讓人頭痛的問題，如果汽缸溫度過高，會導致剛進入汽缸的煤氣直接被點燃，進而導致活塞的動作失控。

    而此時進氣口來不及關閉，燃燒的煤氣會一直燒到儲氣罐里。

    然後就是爆炸。

    第四，也是最關鍵的一點：煤氣在氣缸內的熱效率（燃燒-做功）不夠，所以內燃機的輸出功率不理想。

    宇文皛說的四點，前三點可以歸為壽命問題，而第四點，是最關鍵的效率問題，這個問題解決不了，內燃機沒有前途。

    若解決不了熱效率低的entity，後果有二，其一，內燃機消耗的燃料很大，用蒸汽機來做比喻，就是耗煤量很高。

    其二，內燃機的輸出功率不夠，那麼同樣的使用成本（燃料、維護費用）下，根本就比不過蒸汽機。

    兩種機器進行對比，需要統一的標準，宇文皛給出的標準，就是衡量動力機輸出功率的單位—>

    匹，就是一匹馬的力量，又稱「馬力」。

    目前，學術界對於馬力的定義是：一分鐘（六十秒）內，一匹馬將一斛重的物體拖曳六十步距離所花費的力氣。

    常見的蒸汽抽水機，其輸出功率大概是五到十匹，而現在，煤氣內燃機的輸出功率大概是五匹。

    但是，煤氣內燃機每小時消耗的煤氣，其價格是蒸汽抽水機的兩倍以上。

    所以，熱效率不高的問題不解決，煤氣內燃機就只能是實驗室模型。

    這一點，和動力型蒸汽機差不多，當年火輪船的技術突破之一，就是蒸汽機採用了蒸汽在汽缸外冷凝的技術，才從本質上提升了熱效率，增加了蒸汽機的輸出功率。

    他做了總結，目前煤氣內燃機的處境，最多是第一代蒸汽抽水機的狀態，用來抽水可以，距離成為交通工具動力機還差很遠。

    宇文皛滔滔不絕說了兩個小時，宇文溫聽得想打瞌睡：不就是「現實很骨感>

    對於宇文溫而言，有生之年裡內燃機的原型機出現，這就夠了，即便後續需要花三十年完善、突破，也無所謂，因為他恐怕活不到那時候。

    現在，有了火車、火輪船，他就已經心滿意足。

    內燃機的榮耀，歸子孫後代，蒸汽機的榮耀，才是明德年代的時代烙印。

    想是這麼想，宇文溫卻不在面上表露出來，問宇文皛對於內燃機的研製工作還有什麼建議，如果需要朝廷批更多的研究資金，儘管打報告申請。

    聽得天子表態，宇文皛忽然拘謹起來，接連乾咳了幾聲，這讓宇文溫眉頭一挑：你莫非要提什麼不得了的要求？

    。。。。。。

    火車行駛在鐵道上，發出「況且、況且」的聲音，宇文溫獨自坐在車廂會見室里，看著外面的風景，心裡想著事情。

    方才，宇文皛提了一個請求，請求朝廷允許技術攻關小組在各主要學術期刊刊載文章，介紹內燃機技術的原理，並且定期公布研製進度及遇到的問題（內容經過審核，關鍵細節保密）。

    與此同時，在幾所知名州學開設「內燃機實驗室」，一如電學實驗室那樣，讓更多的學者和技術人員參與到內燃機的研製工作中來。

    這樣的做法，就是靠著眾人拾柴火焰高，用集體的智慧來破解內燃機技術的各個難關。

    研製內燃機過程中遇到的技術難題刊載在期刊上，有心的學者和技術人員，可以嘗試著進行摸索，說不定就會有人攻破其中一部分。

    哪怕對方因此申請了專利也不要緊，因為技術突破比專利費更重要。

    宇文皛覺得這樣的做法有好處，能避免當年火輪船研製前期的「閉門造車」現象，還能集思廣益，讓更多的技術力量參與到內燃機的研製中來。

    但是，此舉有泄密的風險，所以宇文皛提出這個建議的時候，有些猶豫。

    宇文溫也有些猶豫，因為他知道內燃機意味著什麼，如果說歷史上蒸汽機開啟了第一次工業革命，那麼內燃機的出現，則開啟了第二次工業革命。

    所以，內燃機技術事關未來，事關國運，他潛意識裡不太想讓其在半公開的期刊上進行討論。

    雖然，各期刊只接受學校、行會等機構的訂閱，不會像一般的報紙那樣，在大街上公開發售，但有心人若是想，還是能接觸到這些期刊。

    那些外國間諜，若是頭腦足夠聰明，會通過期刊了解內燃機技術的發展動向。

    然而，這些人即便弄到了技術理論，回國後也不太可能有什麼突破，因為其國內根本就不具備發生工業革命的土壤。

    宇文溫知道這個道理，所以不擔心蒸汽機技術被別國間諜偷回去，搞出火輪船、火車來。

    &制」內燃機的難度比「複製」蒸汽機的難度還要大，按說不該擔心，但宇文溫總覺得這麼做不好。

    &種心態很彆扭啊....』

    宇文溫如是想，搓了搓臉，琢磨起來。

    為什麼會有這種心態？道理很簡單，他手頭有蒸汽機，等同於掌握了現在，信心滿滿，沒什麼好怕的.

    但是他沒有掌握內燃機，等同於掌握不了未來。

    他不知道兒孫們能否掌握未來，於是對於充滿未知的未來充滿擔心，以至於潛意識裡對於代表未來的內燃機有些患得患失。

    就想保密，讓少數機構暗地裡研究，哪怕為此研究個五六十年，也比讓人偷學了去、十來年就發明出來好。

    肥水不流外人田嘛。

    想來想去，宇文溫長嘆一口氣，他發現自己的胸襟，好像沒有之前想像的那麼開闊。

    那麼，我該不該有開闊地胸襟，讓中原在科學、文化上擁有海納百川的自信呢？