天启七年秋,广州城外三十里处的珠江西岸,一座占地百亩的机械工坊拔地而起。这里原是一片荒滩,自张睿推行洋务革新后,朝廷在此设立“广州机械总局”,专门研发新式动力机械。工坊四周筑有三丈高的夯土围墙,墙上每隔五十步便设有一座了望哨塔,日夜有兵丁值守。
工坊核心区的一座青砖厂房内,炉火昼夜不熄。十二座焦炭熔炉呈环形排列,炉口喷吐着暗红色的火焰,将整个厂房映照得如同白昼。中央空地上,一台半人高的黄铜与精铁机械静静矗立,在火光下泛着金属特有的冷光。
年近六旬的陈老栓佝偻着腰,布满老茧的双手正用特制的卡尺测量着气缸内壁的精度。这位老匠人原是福州船政局的锅炉匠,因精通蒸汽机制造被调来广州。他脸上的皱纹如刀刻般深邃,每道纹路里都嵌着洗不净的煤灰。
“陈师傅,活塞环到了。”一名年轻工匠捧着木盒快步走来,盒中整齐排列着十二个铸铁活塞环,环口打磨得光滑如镜。
陈老栓取出一枚,凑到油灯下细细端详:“这淬火工艺还是欠些火候,你看这纹路……”他用指甲轻刮环面,“淬得太急,内应力未消,运转久了必生裂纹。拿去,按我交代的‘三浸三回’法重做。”
年轻工匠面露难色:“可这已是第三批了……”
“便是第十批也得重做!”陈老栓的声音陡然提高,“这活塞环若在运转中断裂,碎片卡死气缸,整台机子就废了!咱们研制的不是寻常水车风箱,是‘内燃机’!汽油在缸内爆燃,力道比蒸汽猛十倍,半点马虎不得!”
厂房角落,张睿身着青色棉布便服,静静看着这一幕。他身旁站着广州机械总局督办赵文启,一位年约四旬、面白无须的文官。
“张大人,这台原型机已耗费白银八千两,工部那边颇有微词……”赵文启低声禀报。
张睿摆手打断:“蒸汽机初研时,万历朝工部拨款三万两,耗时六年方成。如今我们研制的内燃机若成功,其意义不亚于当年蒸汽机问世。”他走到原型机旁,手指轻抚精铁铸造的飞轮,“你看,蒸汽机需锅炉烧水,热效不过一二成。而这内燃机,燃油在气缸内直接爆燃作功,热效可达三成以上,更兼体积小、启动快。”
他转身面向众工匠,声音在厂房内回荡:“诸位!自天启五年朝廷设机械总局以来,我们已改良蒸汽机三次,造出履带拖拉机、蒸汽挖掘机,但始终受制于锅炉庞大。若此内燃机成功,日后不仅车辆可小型化,便是飞机、船舶皆可得新动力!此乃国朝百年大计,望诸位倾尽全力!”
工匠们闻言,眼中燃起火光。陈老栓更是挺直了佝偻的脊背,朗声道:“请大人放心!老朽便是拼了这条命,也要让这铁疙瘩转起来!”
三日后,原型机组装完成。机身呈卧式圆柱形,长五尺、径二尺,重八百斤。铸铁气缸经过七道打磨工序,内壁光滑如琉璃。活塞连杆采用贵州精钢,经三十六次锻打而成。火花塞是陈老栓独创的“双铂金点火头”,用云南所产铂金丝缠绕陶瓷芯制成。传动轴连接着后轮,油箱悬挂在侧面,注满了从南洋棕榈油中蒸馏提纯的汽油——这是广州化学工坊的最新成果,比菜籽油提炼的燃油纯度高三成。
“各就各位!”陈老栓沙哑的嗓音在厂房内响起。十二名工匠迅速就位:两人紧盯油路铜阀,三人扶住机身四角的固定架,四人手持各式扳手钳具,还有三人守在温度计、压力表前。
张睿屏住呼吸,指尖不自觉地掐入掌心。他想起三年前在天津视察蒸汽机车时的场景:那庞然大物需烧半个时辰的煤,方能让锅炉压力达标,启动时黑烟滚滚,声震数里。若此内燃机能成,大明机械将迈入新时代。
“点火!”
一名工匠手持浸油火把凑近火花塞。只听“嗤”的一声轻响,铂金丝间迸出蓝色电火花,随即气缸内传来沉闷的爆鸣——“轰!突突突……”
机身剧烈震颤,固定架发出吱呀声响。飞轮开始转动,起初缓慢如老牛拉车,随即越转越快。传动轴带动木质后轮,车轮碾过地面铺设的青砖,发出有节奏的“咯噔”声。连接传动轴的皮带轮开始转动,通过牛皮传送带带动三丈外的砖块升降机,一筐五十斤的砖块被稳稳提至丈高。
“成了!成了!”年轻工匠们欢呼雀跃。
陈老栓却纹丝不动,双眼死死盯着温度表。表针正缓缓爬升:一百度、一百二十度、一百五十度……气缸外壳开始发烫,热浪扑面而来。
“油路加压!”他厉声喝道。控制油阀的工匠立刻转动黄铜阀门,汽油雾化喷入气缸的嘶嘶声明显加剧。飞轮转速随之提升,传送带上的砖块升降速度加快了一倍。
张睿快步上前,只见原型机平稳运转,既无蒸汽机的黑烟滚滚,也无初代机械常见的刺耳摩擦声。他心中默算:此机功率约相当于五匹马,体积却只有同功率蒸汽机的三分之一,启动时间从半个时辰缩短到一盏茶工夫。
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然而一个时辰后,异变突生。
“温度二百八十度!”看表的工匠惊呼。陈老栓脸色一变:“快加冷却水!”另两名工匠提起水桶,将冷水浇向气缸外壳。白汽蒸腾中,机身发出“咔”的一声异响,转速骤然下降。
“油路不畅!”控制阀门的工匠急报。陈老栓抢上前,徒手拧开油阀检修——他的手掌立刻被烫出水泡,却浑然不觉。只见油管内壁附着了一层黑色胶质,堵住了喷口。
“汽油纯度还是不够,高温下产生了积碳。”他咬牙道。话音未落,飞轮已停止转动,机身缓缓停下,气缸外壳红热未退。
厂房内一片沉寂。年轻工匠们面露沮丧,有人小声嘀咕:“又失败了……”
“失败?”陈老栓猛地转身,烫伤的手掌拍在机身上,发出沉闷声响,“你们知道蒸汽机初代原型能转多久?不过一刻钟!而这内燃机,连续运转一个时辰,带动五百斤砖块升降百余次,这若是失败,天下便无成功之事!”
他走到张睿面前,激动得胡须颤抖:“大人!此机核心原理已通,问题只在散热与油料。给老朽三个月,必能改良成功!”
张睿重重点头:“陈老丈所言极是。此机意义重大,岂能因小挫而止步?”他当即下令,“从今日起,广州机械总局设立‘内燃机专项’,陈老栓任总管,可调用全局资源。重点攻关三事:一为水冷系统改良,二为燃油精炼提纯,三为火花塞耐久提升。”
他走到烧红的机身旁,手指凌空虚画:“改良后的原型机,首要用于装甲侦察车。本官设想:车体用辽东薄钢甲包裹,厚三分即可防铳弹;前置此内燃机为动力,时速需达三十里以上;车顶设旋转炮塔,搭载一挺改良型蒸汽机枪;车首加装钢板铲,可破路障。如此,则战场侦察如虎添翼。”
众工匠听得心潮澎湃。陈老栓更是老泪纵横:“老朽十六岁学徒,与铁器打了一辈子交道,从未想过能参与此等国之重器研制。必不负大人所托!”
当夜,张睿调来一队锦衣卫,将核心厂房围得铁桶一般。出入人员需持三重腰牌:总局木质牌、专项铜质牌、锦衣卫核发的铁质牌,三牌合一方可放行。厂房四周新设八座了望塔,塔上架设望远镜,昼夜监视方圆三里。
可百密终有一疏。
广州城西的十三行街,各国商馆林立。英国商馆三楼密室中,一个黑影正伏案疾书。此人是商馆买办李三,实为英国东印度公司雇佣的暗探。
“……明人所谓‘内燃机’已初成,今日试运转一个时辰。据内线报,该机以精炼油料为燃料,无需锅炉,体积小巧。明人计划将其用于战车……”他用密写药水在《金刚经》字里行间写下情报,明日此书将由葡萄牙商船送往马六甲,再转递伦敦。
三日后子时,机械工坊西侧木料仓库突然火起。时值秋深风急,火借风势,顷刻吞没半个库区。更可疑的是,工坊内十二处水龙,竟有八处胶管被利刃割断。
“救火!先救原型机厂房!”陈老栓嘶吼着冲出住所,光着脚奔向火场。工匠们用仅存的四架水龙奋力喷水,锦衣卫则组成人墙,拼命阻隔火势蔓延。
混乱中,两个黑影翻过西墙,悄然潜入核心厂房——那里存放着两台刚组装完成的新原型机。其中一人从怀中掏出铁壶,将粘稠液体泼向机身……
“有奸细!”巡夜的锦衣卫小旗眼尖,立刻吹响铜哨。黑影见行迹败露,竟点燃火折子扔向泼了油的机身。
“轰!”烈焰腾起,两台原型机瞬间被火蛇吞噬。陈老栓扑到门前时,只看见冲天火光中,精铁机身正扭曲变形。他双腿一软,瘫倒在地,双手捶地痛哭:“我的机子……三年心血啊……”
张睿连夜从广州城赶来时,火已扑灭。两台原型机化为焦黑废铁,核心气缸炸裂,铂金火花塞熔成一团。他站在废墟前,面沉如水。
“大人,抓获纵火者一人,另一人服毒自尽。”锦衣卫百户上前禀报,“活口已招,是受英国商馆指使。”
“英国商馆……”张睿眼中寒光一闪,“传令:一、封锁十三行街,所有欧洲商人不得离馆;二、搜查各国商馆,凡有可疑图纸、信件一律扣押;三、从今日起,机械总局实行军管,工匠家眷全部迁入工坊家属区,严查内外勾结。”
三日后,与张睿长期合作的葡萄牙商人安东尼奥悄悄求见。在严密搜查的密室中,他压低声音说:“张大人,我在里斯本的合伙人传来消息,德意志诸侯国已造出‘四缸内燃机’,用四个气缸交替作功,动力平稳,能驱动载重两吨的卡车。法国、英国也在加紧研制……贵国的单缸机,已落后一步了。”
张睿心中一震,脸上却不动声色:“阁下此情报价值千金,本官铭记。”
送走安东尼奥,他独自站在窗前,望着珠江上往来的帆影。秋风萧瑟,寒意透骨。
“来人。”他沉声唤道,“传令:一、从江南制造局、天津机器局抽调二十名顶尖机械匠,三日内抵达广州;二、拨付内燃机专项白银五万两,从日本进口铂金百两,从南洋购入优质橡胶三千斤;三、组建三个研发小组,一组专攻多缸并联技术,二组研制增压进气装置,三组改良冷却系统。另告陈老栓:国之重器,在此一举,望其殚精竭虑,与时间赛跑。”
当夜,机械工坊灯火彻夜未明。陈老栓包扎着烫伤的双手,在图纸前与年轻工匠们激烈讨论。炉火重新燃起,铁砧声、锉刀声、争论声交织成一片。
他们不知道,万里之外的欧洲,工业革命的浪潮正以前所未有的速度奔涌。但在这珠江畔的工坊里,大明的工匠们正用布满老茧的双手,试图扳回历史的杠杆。
一场无声的竞赛,已然开始。