瓦特为什么能改进蒸汽机（瓦特对蒸汽机是如何不断改进的）

瓦特为什么能改进蒸汽机（瓦特对蒸汽机是如何不断改进的）1790年瓦特在员工Kalman De Juhasz，The Victoria 和 Albert Museum的帮助下发明了蒸汽机气缸示工器。离心式调速器双向汽缸平行四连杆机构 完成 平行运动经过这一系列的改进，纽可门机已经完全成为了瓦特蒸汽机。1785年以后，瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用，受到广泛欢迎。为了保证蒸汽机转速的平稳性，瓦特于1788年发明了离心式调速器。

瓦特于蒸汽机结缘，得益于格拉斯哥大学（University of Glasgow）的三位教授，Joseph Black和Adam Smith，以及后来的John Robison，他们为瓦特提供了一份维修和制作天文仪器的工作，并提供了一个小的工作车间。1763年瓦特被要求去修理一台学校的纽可门模型机，用于教学使用，此前在伦敦维修没有修好，瓦特很快就修了。瓦特的可贵之处在于他修好之后，还对其工作原理、热机效率、制造工艺等一系列问题进行了深入思考，在经过很多实验后，瓦特验证了大约在气缸每次循环中有大约四分之三的蒸汽热量被白白地浪费，而且由于每次循环都向气缸内喷入冷水不能连续工作。

1769年瓦特考虑如果单独设计一个冷凝装置，就不需要使汽缸的温度降到常温再重新加热，这样就可以提高热机效率，按照他的设计可将蒸汽机的效率提高3倍。依照这一思路，瓦特设计了带有分离式冷凝器的蒸汽机，瓦特为分离式冷凝器申请了专利保护，成为他的第1项专利。

太阳行星此轮机构

在合伙人博尔顿的帮助下，瓦特和他们的员工通力合作，对蒸汽机实现了革命性的改进。1781年，瓦特又发明了双向汽缸以提高效率，双向汽缸即在活塞两侧进汽，提高热机效率（见下图）。这时，联系控制双向汽缸的进汽装置成为关键，1784年，瓦特发明了平行四连杆机构，以保证双向汽缸的控制问题（见下图）。

双向汽缸

平行四连杆机构 完成 平行运动

经过这一系列的改进，纽可门机已经完全成为了瓦特蒸汽机。1785年以后，瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用，受到广泛欢迎。为了保证蒸汽机转速的平稳性，瓦特于1788年发明了离心式调速器。

离心式调速器

1790年瓦特在员工Kalman De Juhasz，The Victoria 和 Albert Museum的帮助下发明了蒸汽机气缸示工器。

蒸汽机示工器

在瓦特研制蒸汽机的过程中，Soho铸造厂的博尔顿起了关键性的决定作用。1794年，瓦特与博尔顿合伙组建了专门制造蒸汽机的公司，保证了蒸汽机的研究经费，事实上瓦特在博尔顿的经营下，很快就成了富翁，到1824年就生产了1165台蒸汽机，纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门，都先后采用蒸汽机做为动力。

瓦特与他的前人相比，他对蒸汽机的改进不仅在于结构和制造工艺上的完善，同时还完成了许多蒸汽机的控制装置的设计，使蒸汽机更加的趋于稳定工作。瓦特的工作代表了蒸汽机演变中的第二个阶段。在这一过程中，我们过多的强调了瓦特的工作，实际上瓦特的合伙人博尔顿、以及他们的员工（如默多克）、以及当时的一些化学家、物理学家（如格拉斯哥大学的三位教授，以及圆月学社的一些知名人士）的作用不容忽视，应该说在瓦特天才般的发明创造能力之上，良好的人际关系也是瓦特成功的重要条件。

瓦特蒸汽机的工作原理图