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全球近代通讯刚刚起步,这一次李卫国没有落下,坐上了头班车,顺利开启了中国近代通讯革命。
但这并不能满足李卫国,他要抓住机遇在各个方面都走在世界前面。
电报线路铺设的同时,李卫国也在江南科学院中又找到了一项可以提上日程的新科技。
内燃机,这个在后世工业体系中一直占据着统治地位的名词,如今也是刚刚起步。
在欧美各列强国家内,此时已经完善了利用煤气燃烧来提供热效率的理论,英国人乔斯已经开始试验利用煤气来推动的活塞式内燃机,并且实现了4%的热效率。
李卫国沉浸在当科学导师的角色当中,他经常到科学院讲课,凭借他脑海中的一些现代理论知识,成为各国科学家们最崇拜的伟人。
“尊敬的李大人”
“我更喜欢李教授这个称呼!”
一名英国专家正准备向李卫国请教问题,不过被李卫国纠正他的称呼。
“好的,尊敬的李教授,请恕我冒犯,您的绘画能力我实在不敢恭维,不过如果您能告诉我这张内燃机结构图上标注的冲程是什么意思,或许我能更明白一些!”
李卫国磨牙,竟敢说他的画功不行,要知道这张内燃机结构图可是他花费了好几天才辛苦画出来的。
这也太不尊重别人的劳动成果了!
至少应该更委婉一些才对!
“冲程的意思其实是”
李卫国顿时卡壳了,冲程好像是他上初中时学的名词,怎么表述有些记不清了,因此他只好用他最简单的话来形容一下。
“你可以这样理解,就是这个活塞从这边的最远处到达那边的最远处,我称之为冲程!”
好吧,日后的教科书上会把冲程这个名词写成是李卫国首创。
“那么二冲程就是完成两圈?”
一个法国专家用法语问道,李卫国多少听得懂。
“你很聪明!”
“那么四冲程就是完成四圈做功了?”
“没错。你这次猜对了一半!”
李卫国顿了顿,解释道:“四冲程不能简单的理解为连续做功四圈。二冲程的过程是吸气——压缩——做功——排气,但四冲程发动机的特点是曲轴转两圈才完成一个工作循环。二冲程发动机没有气门,利用缸套上的扫气孔进气。四冲程发动机有气门,利用曲轴正时齿轮带动正时链(小链),正时链带动凸轮轴来实现气门的开关。同排量的2冲程发动机功率大过4冲程发动机,但4冲程发动机更省油些。”
一名瑞典专家不解的问道:“可是李教授,您似乎并没有制造出二冲程发动机或者四冲程发动机,甚至您提到的内燃机使用汽油、柴油等燃料目前我们都没听过,您凭什么得出这些结论的?”
看来还有聪明人。专家果然不好忽悠。
不过李卫国经常干这种事情,经验丰富,解释道:“这是我小时候给自己做玩具时发现的!”
众人顿时露出惊讶无比的神色,纷纷对李卫国竖起大拇指,更加崇拜他了。
咱们的李教授坦然接受这些科学家们的崇拜目光,一点都不脸红。
一名普鲁士内燃机专家补充问道:“尊敬的李教授,那么您能告诉我们您小时候是如何得到汽油和柴油的。”
李卫国顿时老神在在的笑了笑,拿捏了一番,解释道:“汽油和柴油都是通过对石油的提炼之后得到的高纯度燃油。这涉及到化学方面的知识,恐怕我说出来你们也不懂。”
李卫国本以为会镇住他们,却不料这个时期的所谓科学家都非常全能,一个个都身怀各种科学的知识。就像古代的工匠们一样,比如一名造枪工匠,他可以自己上山勘探铁矿石、自己开采出来,自己回来冶炼。自己打铁,自己锻造所有枪的零部件,最后造出枪来。更厉害的工匠甚至自己造完枪后还能制造吙药,堪称运动会上的全能冠军。眼下这些欧美科学家们也是如此,别看他们正在研究内燃机,看起来像物理科学家,但他们自身还懂化学和其他力学,甚至可以媲美力学和化学方面的专家。
“尊敬的李教授,我跟随英国著名化学家劳尔斯教授工作过几年,曾经研究过石油,也做过提纯实验,经过蒸馏得到一种透明的油料,是否就是您说的汽油或者柴油?”
有高手啊!
李卫国惊讶,但更多的是惊喜,他希望科学院拥有各种学科的专家,这样才能完善国内的科研队伍。
“那的确是汽油,不过并不适合做内燃机燃料,用于日常点火倒是可以!”
“您说的太对了!劳尔斯教授提炼出来的您说的那种汽油的燃烧效率并不高!那么您是否可以跟我说一说如何提炼出汽油和柴油的!”
李卫国想了想,说道:“其实我不想将我的方法告诉你们,是怕你们的思维受到我的思维影响,我希望您们能够另辟蹊径寻找更好的方法,这样我们才能进步。”
“请您告诉我们吧,您是我们心中最伟大的科学家,您无所不能无所不知,相信您一定没错的!”
众人纷纷向李卫国请求,令李卫国非常尴尬。
看起来以后吹牛得小心一些了,不然有一天被这些家伙揭穿了可就太没面子了。
想到这里,李卫国故作为难的说道:“好吧,其实劳尔斯教授的蒸馏过程已经成功了一半,剩下的是要在蒸馏后的汽油中进行催化,其中最关键的是加氢,只有加氢后的汽油才具备高效的燃烧值。而柴油则是多了一道石油焦化程序,跟汽油的区别在于高压点火方式不同,这个需要你们在研制内燃机时需要注意的方向。”
众人还想问如何具体实现提炼汽油和柴油,这个李卫国就不太懂了,立刻被他含糊过去。
“大家记住,要想提高内燃机的燃烧效率。还有一个最关键的地方在于压缩机,有了压缩机,将空气和油料压缩后吹入气缸内!”
“尊敬的李教授,您果然是最伟大的科学家,我为什么就没有想到压缩空气和燃料可以获得更高的燃烧值呢!”
“是啊,我也没有想到这点,如果气缸采用连续冲程工作方式,比现有的单活塞做功方式将提高20%的工作效率,采用高纯度的汽油或者柴油比现有的煤气提升大约20%的热效率,再将燃料和空气压缩。使得燃料和空气充分燃烧,将再提高20%的热效率,这样叠加下来,将会从现有的4%的热效率提升至至少60%,内燃机将取代蒸汽机,这将是本世纪最伟大的壮举!”
“没错,我们将超越瓦特,成为新时代工业革命的先驱!”
众人顿时激动了起来,纷纷把李卫国当神一样崇拜。
李卫国没做评论。他虽然知道内燃机经过他的指点会取得巨大进步,可以预见将会在汽车、火车等方面取得革命性胜利取代现有的蒸汽机,但在海上大型战舰和轮船方法,凭现有的工业技术。几十年内都不可能实现内燃机替代蒸汽机。
李卫国需要这些专家们的热情,所以他不会说打击他们的话,但也给他们一些限制,只允许他们把精力放在中小型内燃机上面。研制大型内燃机的条件还不成熟,考虑到海上铁甲舰时代到来,李卫国要求他们继续大型蒸汽机的研制工作。争取在大型船用蒸汽机方面不能落后于西方欧美各国列强。
这个世界只有想不到的东西没有做不出来的东西,李卫国仅仅只是画了一张比较粗糙的二冲程和四冲程内燃机图纸,给了这些科学家们一些正确的理论指导,他们竟然很快就详细设计出了二冲程和四冲程内燃机的结构图,并且展开了相关实验。
与此同时,荷兰科学家巴尼特和法国科学家惠更斯也开始了对石油的蒸馏、提炼、催化和加氢的研究。前面的蒸馏和提炼都是现成的技术,催化方面根据李卫国的描述,他们很快找到了合适的催化剂,只有加氢环节稍微卡壳了一下,但不到一个月的时间他们便取得了突破性进展,实现了初步加氢来合成高热效率的汽油。
不过很快科学院的几桶石油全部用完了,李卫国派人多方采购,国内虽然有天然黑油,但都在太平军统治区内,被太平军严格控制,因为太平军攻城和守城时经常用这些黑油。
虽然李卫国知道国内一些地方底下埋藏有石油,可惜埋藏的都很深,现有的钻井设备根本不够用。欧洲倒是有一些石油出售,不过数量少,仅供科学家们研究使用,价格昂贵不说,离着太远,来回一趟需要十个月时间,科学家们都是狂热的,他们等不起。
于是李卫国一方面派人前往欧洲搜购石油,另一方面派人前往东南亚荷属东印度,那里有亚洲最大的浅层石油田,虽然目前还不为列强知道,但李卫国相信当地人肯定有发现石油的,所以他打着试试的想法,派人联络东南亚商人,竟然真的发现有当地人出售石油,而且量大便宜。
李卫国原本只想买个几吨石油满足科学院使用就行了,但很快他灵光一现,联想到战争中火攻战术的作用非常大,尤其是燃烧弹、喷火筒等武器装备,在特定环境下会发挥出传统武器装备所无法达到的巨大作用。
于是,李卫国决定大规模进口石油,其中一个方向是跟荷属东印度当地商人合作,大量购买荷属东印度的石油;另一方面派人前往波斯湾,同波斯商人合作,从当地人手中购买石油。
不过李卫国知道中东地区是世界最大的产油区,易开采,海上大规模运输成本低,作为后世人,石油的作用不言而喻。
尤其是现在各国在内燃机方面刚刚开始研制,还没有发现石油的巨大军事作用,所以包括英国在内的欧美列强,都没有重视石油产地中东波斯湾,尤其是英国,虽然已经在奥斯曼帝国的科威特扎根,但直到1899年之前都没有将科威特纳入殖民地进行统治。
这正是李卫国的机会,提前在占据一部分产油区,省的将来中东石油全部被英国垄断,恶意抬价。
眼下的李卫国还没有那种强大的军事实力,武力控制波斯湾是不可能的,所以他派人以大清帝国两江总督之名义,分别跟奥斯曼土耳其帝国和波斯帝国进行谈判,希望在波斯湾地区购买一块土地,用来建立一处石油供应基地。
为了不引起英法两国的注意,李卫国最终放弃了跟奥斯曼土耳其帝国进行谈判,因为英法两国刚刚帮助奥斯曼帝国打赢了克里米亚战争,这个时候英法联军即将远征之计,奥斯曼帝国恐怕不会给李卫国面子。
所以李卫国派容闳为谈判代表,最终只跟波斯帝国墨菲王室进行谈判,在波斯湾北岸购买了一块地皮,大约有五十平方公里大小,因为贿赂了墨菲王室的缘故,波斯帝国政府并没有要太多银子,前后不过用了四百万两银子就取得了这块土地99年使用权。
只有李卫国知道,这块地皮下埋藏着巨大储量的石油,号称小科威特,未来的利润不可估量。
当然,李卫国也没有打算立即就进行大规模开采,只是雇佣当地老百姓小规模采油,至少在跟英法决出胜负之前,李卫国没有这方面的打算。
不过,在上海江湾工业区,李卫国却单独开辟了一块土地,建造炼油厂。
只是李卫国遇到了问题,他尽管可以推导出石油冶炼的化学公式,可是那只是高中的课本内容,跟实际建设炼油厂实现工业炼油还是有非常大的差别的。
好在这些事情不用李卫国操心,巴尼特和惠更斯二人对于石油的冶炼有着近乎于狂热的劲头,李卫国索性将这件事交给他们二人来办。
不过洋人都是贪婪的,尽管他们二人都是科学家,但李卫国还是给了他们承诺,一旦研制成功工业大规模冶炼石油的方法和设备,便奖励他们每人一万人民币。
这是一笔巨款,巴尼特和惠更斯于是更加兴奋了,废寝忘食的开始了研制工作。(未完待续……)