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有一天，学校中的一架纽可门蒸汽机 （纽可门单动蒸汽机是当时许多种 蒸汽机中比较完美的一种）坏了，校方让瓦特去修理。他把机件拆开逐一细 看后，发现这种蒸汽机有很多缺点，因为该机的汽室全露在空气中，当蒸汽 进入冷冰冰的汽缸时，为了加热气缸，就要消耗很多热量；而为了降低气缸 内的温度，使汽缸里的蒸气冷凝，又必需喷冷水。这样，几乎四分之三的蒸 气被白白浪费掉，以致热效率很低。 瓦特将该机修好后，决心对纽可门蒸汽机进行改造。当时热和功的转换 定律已经被发现，瓦特读过这方面的书。他根据自己的丰富知识和多年实践 经验，在纽可门蒸汽机上加了一个与汽缸分离的冷凝器。这样一来，汽缸就 不必用冷水降温了，而可以让汽缸始终保持与蒸汽一样的温度；他又在有丰 富经验的机械工人帮助下，解决了制造精密汽缸、活塞的工艺问题。这样， 瓦特就从根本上改进了纽可门蒸汽机，创造了他的单动作蒸汽机。这种蒸汽 机的耗煤量只有纽可门蒸汽机的四分之一，动作又比纽可门蒸汽机迅速。这 种蒸汽机的制造成功，给煤矿矿井的排水带来很大方便，深受使用单位的欢 迎。 即使这样瓦特也不满足。他想，以往的各种蒸汽机都是利用蒸气冷凝造 成了真空条件，让大气压力去做功的。为什么不可以直接利用蒸气产生的压 力去做功呢？他打破前人的框框，作了种种设计，经过近10年的紧张劳动和 多次重大改进，终于在1784年设计制造出了一种往复式蒸汽机。这种蒸汽机的特点，一是使蒸气通过一个滑阀装置从两端轮流进入汽缸，变成一种双动 作蒸汽机，二是采用曲轴连杆装置，将活塞的往复运动转变为曲轴的转动； 三是设置了离心式调速器，对蒸汽机的转速实行自动控制。瓦特在设计上精 心构思，对蒸汽机的制作进行了重大改进，创造了第一台名副其实的蒸汽机