，抽水和的排水是个难题。那时，矿井是用汽泵来抽水。不过这东西有两大缺点，一是热效率低，原因是由于蒸汽冷凝是通过向汽缸内注人冷水实现的，从而消耗了大量的热；二是这东西不能称为动力机，基本上还是一个水泵，原因在于汽缸里没有活塞，无法将火力转变为机械力，从而不可能成为带动其他机器工作。对此，嘉靖进行了改进。针对热效率问题，嘉靖没有把水直接在汽缸中加热汽化，而是把汽缸和锅炉分开，使蒸汽在锅炉中生成后，由管道送人汽缸。这样，一方面由于锅炉的容积大于汽缸容积，可以输送更多的蒸汽，提高功率；另一方面由于锅炉和汽缸分开，发动机部分的制造就比较容易。针对火力的转换，嘉靖吸收了引人了活塞装置，使蒸汽压力、大气压力和真空在相互作用下推动活塞作往复式的机械运动。这种机械运动传递出去，蒸汽泵就能成为蒸汽机。嘉靖通过不断地探索，综合了前人的技术成就，吸收了抽水蒸汽泵快速冷凝的优点，吸收了活塞蒸汽泵中活塞装置的长处，设计制成了气压式蒸汽机。
嘉靖蒸汽机，实现了用蒸汽推动活塞做一上一下的直线运动，每分钟往返20次，每往返一次可将60升水提高到80米。该机马上被用于矿井的排水。
最初的真空蒸汽机被用来将矿井里的水抽出来。嘉靖的蒸汽机将蒸汽引入气缸后阀门被关闭，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝结时造成真空。活塞另一面的空气压力推动活塞。在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。达芬奇在修理嘉靖机的基础上，对蒸汽机做了重大改进，使冷凝器与汽缸分离，发明曲轴和齿轮
第一百五十八章热带南美的烦恼(2/8)