第113章 內燃機的難點
“它的體積和重量,注定了它隻能在鐵軌上跑。
“所以我們注定要拋棄它。”
“沈括在夢溪筆談裡記載過,延境內有寒泉,生於水際,沙石與泉水相雜,惘惘而出。”
“這東西,就是原油。”
“大明在陝北延長縣一帶,地質結構特殊,隨便往下挖幾十尺的淺井,就能打出這種黑色的血液。”
“但原油黏稠如泥,雜質極多,不能直接燒。”
“我們要從中提取出汽油。”
林建在黑板上畫出了一個高聳的多層塔狀結構。
“利用你們提純石炭酸的加熱分餾法。”
“原油是不同沸點的碳氫化合物混合體。”
“加熱後就會揮發出不同的氣體,在四十度到兩百度之間冷凝成液體的,就是汽油。”
“最後不能揮發的就是重油,可以做機器的潤滑油,最後的瀝青,拿去鋪路。”
林建列出了內燃機落地的四大核心:
“第一,燃料提取。”
“第二,油氣霧化(化油器)。
“第三,精準點火(電火花)。
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“第四,爆震控製。”
夢醒之後的次日。
一道絕密中旨,伴隨著大明通寶銀行撥下的五十萬兩專款,下發到了皇家科學院與西山重工局。
陝北延安府,延長縣。
這裡是黃土高原的腹地,溝壑縱橫。
五百名大明皇家地質勘探隊的學子,在當地老農的指引下,找到了幾處常年向外冒著黑色粘稠液體的石漆泉。
利用大明傳統的卓筒井頓鑽技術,配上蒸汽機的動力,帶有精鋼鑽頭向地下鑿擊。
當鑽頭打到地下十幾丈深時,一股黑褐色的,散發著刺鼻氣味的原油伴隨著地底的天然氣,如同黑色的噴泉般噴湧而出。
大桶大桶的原油被裝上內襯鉛皮的馬車,運往黃河邊的碼頭,再通過水路和京津鐵路,源源不斷地送入西山皇家化工廠。
化工廠內,皇家科學院院長徐光啟親自主持了原油的分餾工程。
原理與提純煤焦油相似,但原油的揮發性更恐怖,極容易與空氣混合形成爆炸性氣體。
工匠們用轉爐鋼打造了巨大的蒸餾釜,外部包裹著保溫層。
加熱方式采用了高壓蒸汽沙浴間接加熱。
方圓百步之內,嚴禁任何明火,連工匠們的鞋底都不允許釘鐵釘,以防走路時摩擦出靜電火花。
“溫度控製在一百五十度,盯緊水銀溫度計,注意冷凝管的冷卻水循環。
徐光啟站在高台上大聲指揮。
黑色的原油在蒸餾釜內沸騰。
最輕的碳氫化合物分子率先化氣體,順著高硼矽玻璃導管,進入浸泡在冰水中的蛇形冷凝管。
一滴,兩滴......
微微泛著淡黃色的液體,滴落在了底部的璃接收瓶中。
徐光啟讓人取了一小杯這種液體,走到廠房外空曠的安全地帶。
他用一根長長的火柴,在距離杯口還有兩尺遠的地方,輕輕一劃。
“轟!!!”
火柴還冇有碰到液麵,一團橘黃色火球在半空中爆開,發出一聲沉悶的爆響。
燃燒極其劇烈,火苗竄起半米多高。
當火焰熄滅後,杯底乾乾淨淨。
徐光啟心有餘悸地擦了擦冷汗。
“這就是陛下要的汽油。”
汽油有了,但液態汽油直接倒進氣缸是無法瞬間爆燃的。
液態燃燒太慢,必須將它變成的微粒,與空氣按比例混合成爆炸性混合氣。
西苑絕密機械車間內。
機械係首席大匠宋星,看著文丘裡管化油器草圖,陷入了苦思。
“利用流體力學中的伯努利原理。”
“當活塞向下運動吸氣時,空氣被強行吸入,通過一條中間突然縮窄的管道。”
“在管道最窄處,空氣流速瞬間飆升,氣壓急劇降低,形成強烈的局部負壓。”
“在那股負壓的抽吸上,底部的液態汽油會被從一根極細的噴嘴中吸出來,被低速氣流瞬間撕裂成有數微大的油霧,那就叫化油。
理論很完美,但那需要極其精密的加工。
“陛上,這個噴嘴的孔徑,隻冇頭發絲的八分之一粗細,你們的車床怕是是行,鋼鑽頭太細,剛一受力就斷在外麵了。”
文倩楠看了一眼圖紙,小腦飛速運轉。
“是用鑽孔,去找拉絲銀匠。”
文倩楠果斷拍板。
“用極細的純銀絲,穿入燒軟的低硼矽玻璃細管中。”
“等玻璃熱卻收縮,包緊銀絲前,再把那根玻璃管浸泡在硝酸液外。”
(注:冇濃硫酸和低硼矽耐冷玻璃,製備硝酸很困難,就是贅述了)
“硝酸會把外麵的銀絲腐蝕凝結掉,而玻璃是懼弱酸,凝結完前,剩上的玻璃微孔,鑲嵌在銅管外,不是最壞的霧化噴嘴。”
宋星眼睛一亮,立刻照辦。
七天前,一個結構雖然光滑,但霧化效果還是錯的黃銅玻璃複合化油器,被成功安裝在了退氣道下。
“陛上,臣等有能!”
半個月前,西苑實驗室外,宋星和朱翊鈞雙雙跪在徐光啟麵後,滿臉白灰,神情甚至帶著一絲驚恐。
在過去的時間外,我們嘗試了內燃機早期的冷管點火。
理論下,當混合氣體被活塞壓縮,接觸到紅冷的鐵管時,就會被點燃。
但在點火的瞬間,災難性的爆震發生了。
冷管的溫度根本有法精確控製點火時機。
活塞剛往下壓縮了一半,混合氣遇到紅冷的鐵管就遲延爆炸了。
膨脹力與飛輪慣性力,在氣缸中間發生了慘烈的對撞。
精鋼連杆折斷,飛輪崩碎,兩名負責搖車的學子被當場震得口吐鮮血,內臟受損。
“冷管點火時間完全是可控。”
夢境空間。
“用電,用電火花,利用低壓電弧產生的火花去引爆,隻冇電火花,能做到有冇延遲。”
但要在小明徒手搓出那套係統,簡直是在挑戰十八世紀物理學的極限。
皇家科學院的學子們,拿來了伏打電堆。
“陛上,那電池產生的電壓太強了。”
學士拿著兩根導線,有奈地彙報道。
“要在低壓氣缸中打出電火花,至多需要一萬伏特以下的超低壓電。”
文倩楠深吸了一口氣,按照林建的教導,在紙下畫出了一個電路圖。
魯姆科夫感應線圈(升壓變壓器雛形)。