1764 년, 학교는 와트에게 뉴게이트 증기기관을 수리하라고 했다. 수리 과정에서 와트는 증기 기관의 구조와 원리에 익숙해져 피스톤 동작이 불연속적이고 느리며 증기 활용도가 낮고 원자재 낭비라는 두 가지 큰 단점을 발견했다. 나중에 와트는 개선 방법에 대해 생각하기 시작했다. 1765 의 봄까지 산책을 할 때 와트가 생각했다. 와트는 독립 냉응기를 사용하는 최초의 생각을 생각해냈다.
이 아이디어가 나온 후 와트는 같은 해에 독립 냉응기가 있는 증기기관을 설계했다. 설계에 따라 냉응기와 실린더 사이에 조절 밸브가 있어 연결하고 분리할 수 있습니다. 이렇게 하면 일을 한 후의 증기를 항아리 밖의 냉응기에 도입하여 항아리 안에 같은 진공을 만들어 냉난방 과정에서 항아리의 열 소비를 피할 수 있다. 와트의 이론에 따르면, 이런 새로운 증기기관의 열효율은 뉴코멘 증기기관의 열효율이 될 것이다. 세 번. 이론적으로 와트의 분리기와 냉응기가 있는 증기기관은 뉴코문의 증기기관보다 현저히 뛰어나다. 하지만 이론적인 것을 실제적인 것으로 바꾸고, 도면의 증기기관을 진짜 증기기관으로 바꾸는 데는 아직 갈 길이 멀다. 와트는 일찍이 몇 대의 증기기관을 만들려고 노력했지만, 효과는 뉴코문의 증기기관보다 못하다. 그것은 심지어 도처에서 바람이 샌다. 시작할 수 없습니다. 비싼 실험으로 인해 그는 빚이 쌓여 있지만, 그는 어려움을 두려워하지 않는다. 실험을 계속하다. 블레이크가 와트의 목표와 어려운 처지를 알게 되자, 그는 와트를 매우 부유한 친구인 화학기술자 로바크에게 소개했다. 그 당시 로박은 매우 부유한 기업가였다. 그는 스코틀랜드의 카론에 최초의 대형 제철소를 열었다. 비록 로바크는 당시 50 대 가까이 되었지만, 그는 여전히 과학 기술의 새로운 발명에 큰 열정을 쏟았다. 그는 와트의 새 장치를 매우 좋아했는데, 당시 그는 겨우 30 대였다. 그는 즉시 와트와 계약을 맺었다.
1766 부터 3 년여 동안 와트는 재료와 공예상의 어려움을 극복하고 마침내 1769 에서 첫 번째 원형을 만들었다. 같은 해 와트는 냉응기를 발명해 뉴코멘 증기기관을 혁신하는 과정에서 그의 첫 특허를 얻었다. 냉응기가 있는 최초의 증기기관 시험 제작에 성공했지만 열효율이 현저하다는 점을 제외하면 뉴코멘 증기기관과 비교했다.
증기 기관의 판매
와트의 증기기관이 아직 이상적이지 않아 시장이 넓지 않다. 와트가 계속 탐구할 때, 로벅 본인도 파산 위기에 처해 있다. 그는 와트를 그의 친구, 엔지니어, 기업가 볼턴 (Engineering Foundation) 에게 소개하여 와트가 후원을 받고 그의 연구개발을 계속할 수 있게 했다. 볼턴 40 대 때 유능한 엔지니어이자 기업가였다. 그는 와트의 혁신 정신을 높이 평가하고 와트 볼튼을 후원하여 사회 활동에 자주 참가한다. 당시 그는 버밍엄 유명 과학협회 [달협회] 의 주요 회원 중 한 명이었다. 이 동아리의 참가자 대부분은 현지의 과학자, 엔지니어, 학자, 과학 애호가이다. 볼턴 소개로 와트도 달협회에 참가했다. 달학회의 활동에서 와트는 당시 사람들이 관심을 가졌던 가스화학과 열화학에 대해 더 많이 알게 되면서 나중에 물의 화학성분에 참여한 논란을 위한 토대를 마련했다.
와트는 볼튼과 합작한 이후 자금, 설비, 재료 방면에서 큰 지지를 받았다. 와트는 또한 독립 냉응기가 있는 증기 기관 두 대를 생산했다. 눈에 띄는 개선이 없기 때문에, 이 두 증기기관은 사회의 중시를 불러일으키지 않았다. 이 두 증기기관은 비용이 많이 들어 볼턴 파산이 임박했다. 그러나 그는 여전히 관대하게 와트를 후원했다. 그의 지지로 와트는 꾸준히 그의 연구를 계속했다. 1769 부터 그는 시범을 보였다. 독립냉응기가 있는 증기기관 원형으로 와트가 열효율이 낮다는 것을 본 것은 그의 증기기관의 주요 결점이 아니었지만, 근본적인 제한은 피스톤이 직선 왕복 운동만 할 수 있다는 것이다. 2008+078 1 년, 와트는 원월사 활동에 참여하고 있습니다. 아마도 모임에서 회원들은 당시 천문학자 허셜이 발견한 천왕성과 행성이 태양 주위를 돌고 있는 원주 운동에 대해 언급하여 그에게 영감을 주었을지도 모른다. 아마도 시계의 톱니바퀴일 것이다. 피스톤의 원주 운동은 그에게 영감을 주었다. 그는 피스톤의 왕복 직선 운동을 회전 원주 운동으로 바꾸면 동력을 모든 작업 기계에 전달할 수 있다고 생각한다. 같은 해 그는' 태양과 행성' 이라는 기어 연동 장치를 개발했다. 마지막으로 피스톤의 왕복 직선 운동은 기어의 회전 운동으로 변환됩니다. 차축 샤프트의 관성을 높이기 위해 원주 모션이 더욱 균일합니다. 와트는 또한 차축에 화륜을 설치했다. 전통적인 메커니즘의 무게 때문에, 위대한 혁신. 와트의 증기기관은 정말 모든 것을 구동할 수 있는 동력기가 되었다. 0 년 말 와트는 기어와 레버를 발명한 기계 연결 장치에 대한 두 번째 특허를 획득했다. 38660.686868661
이 증기기관은 차축과 플라이휠이 장착되어 있기 때문에, 이 때 증기기관은 피스톤의 왕복 직선 운동을 차축의 회전 운동으로 변환할 때 많은 에너지를 소모한다. 이렇게 증기기관의 효율은 그리 높지 않고, 전력도 그리 크지 않다. 증기 기관의 효율을 더욱 높이고 증기 기관의 효율을 높이기 위해 와트는 기어 링크기구를 발명한 후 실린더 자체를 연구했다. 그는 뉴코멘 증기기관의 내부 응축을 외부 응결로 변경했지만, 그가 해냈다는 것을 발견했다. 증기 기관의 열효율이 현저히 향상되었다. 그러나 그의 증기 기관에서 증기로 구동되는 피스톤의 스트로크 과정은 뉴코멘 증기기관과 다르지 않다. 둘 중 증기는 모두 단일 운동이다. 증기는 한쪽 끝에서 들어오고 다른 쪽 끝에서 나온다. 그는 만약 증기가 양끝에서 들어오고 배출될 수 있다면 피스톤을 위아래로 움직일 수 있다고 생각한다. 그럼, 그의 효율성은 두 배로 늘릴 수 있다. 와트는 이 생각을 따른다 .. 10438+0782. 양방향 장치가 있는 새로운 실린더를 만들었습니다. 와트는 그의 세 번째 특허를 얻었다. 원래의 단일 실린더 장치를 양방향 실린더로 개조하고, 처음으로 실린더에 도입된 증기를 저압 증기에서 고압 증기로 바꾸었다. 이것은 와트가 뉴코멘 증기기관을 개선하는 과정에서 세 번째 도약이다. 이 세 번의 기술 도약을 통해 뉴코멘 증기기관은 완전히 와트증기기관으로 발전했다.
처음 증기 기술을 접촉한 때부터 와트 증기기관의 연구 성공에 이르기까지 와트는 20 여 년의 어려운 여정을 거쳤다. 와트가 여러 차례 좌절을 당했음에도 불구하고, 그는 여전히 끈질기게 인내했다. 결국 그는 뉴코멘 증기기관의 세 가지 혁신을 완성하여 증기기관을 더욱 광범위하게 응용하여 세계를 개조하는 동력이 되었다.
1784 년 와트는 플라이휠, 기어 링크 및 양방향 장치로 고압 증기기관을 종합적으로 조립하여 뉴코멘 증기기관을 개조하는 과정에서 네 번째 특허를 획득했다. 1788 년 와트는 원심 조절기와 스로틀 밸브를 발명했고 1790 년에는 실린더 표시기를 발명했다. 이로써 와트는 증기 기관 발명의 전 과정을 완성했다.