如何自制蒸汽機

説到“蒸汽機”這個詞，你的腦海中首先浮現恐怕就是吞雲吐霧的火車頭或者是斯坦利蒸汽機車。但是蒸汽機的運用絕不僅限於交通領域。原始形態的蒸汽機制造於大約三百年前，在過去的三個世紀中，蒸汽機一直是主要的供能設備，而如今的汽輪機所提供的電能已佔到世界總電量的80%。想要進一步瞭解蒸汽機的工作原理，那就跟着本指南中介紹的方法，利用家中隨手可得的材料來親手製作一台蒸汽機吧。

用易拉罐做蒸汽機（適於兒童）

（01）將易拉罐剪成2.5英寸（6.35釐米）高。從易拉罐底部往上至罐身1/3處，用鐵皮剪或剪刀剪開，邊緣要平整。

（02）用尖嘴鉗彎折並捲曲易拉罐邊緣。這樣做可以使得易拉罐的邊緣不那麼鋒利，不過做一步的時候一定要小心別割傷自己。

（03）從內側往外壓罐底，將罐底整平。大多數易拉罐的圓形罐底都會往裏凹，你要做的就是用手指或用小瓶子把凹的這一部分往外推。

（04）在頂部往下0.5英寸（1.27釐米）處鑽兩個相對着的孔。鑽孔可以用打孔器，也可以用釘子和錘子，孔的直徑應略大於1/8英寸（3.175毫米）。

（05）在易拉罐中央放一個茶蠟。將鋁箔揉皺，墊在茶蠟的底部及四周，將其固定住。由於茶蠟一般都是裝在小金屬罐裏面，所以你就不用擔心蠟燭油流到易拉罐裏面。

（06）將一截6-8英寸（15.2-20.3釐米）長的細銅管的中間部分在一支鉛筆上繞2-3匝。這種直徑1/8英寸（3毫米）的銅管非常容易彎曲，所以應該很容易就能繞在鉛筆上。銅管繞成線圈部分要與易拉罐的直徑相當，銅管穿過小孔後，兩端還要各留出2英寸（5釐米）筆直的銅管。

（07）將銅管的兩頭分別插入兩個小孔中。將線圈置於蠟燭芯正上方，兩端要留出與線圈同樣長度的筆直的銅管。

（08）用尖嘴鉗將銅管兩端彎成90度角。首先將兩端筆直的銅管分別朝相反方向彎折90度，然後再分別朝下彎折成直角，使其觸到罐底所在水平面。完成後，你就有了一個兩端有“噴嘴”的銅管線圈，而線圈部分剛好位於蠟燭芯正上方。

（09）將易拉罐置於一碗水中，銅管的兩端要浸入水中。易拉罐應像小船一樣穩穩地浮在水面上，如果銅管兩端無法浸入水中，就嘗試在易拉罐中加一些重物，但是要小心別把易拉罐弄沉。

（10）在銅管中灌滿水。要做到這一點，最簡單的辦法就是將銅管的一頭置於水中，然後從另一頭用嘴吸。另外，你也可以用手指捏住一頭，然後打開水龍頭，從另一頭灌水。

（11）點蠟燭。慢慢地，銅管中的水就會受熱並開始沸騰，當水變為蒸汽後，蒸汽就會從兩端的“噴嘴”中噴出，使整個裝置能夠在水中旋轉。

用油漆桶做蒸汽機（適於成人）

（01）在靠近油漆桶底部的地方剪一個長方形孔。剪之前要先在靠近底部的地方標記出一個15 釐米x 5釐米的長方形（橫向）。注意，你所使用的這個油漆桶（以及後面要用到的油漆桶），只能是裝乳膠漆的油漆桶，而且在使用之前一定要用肥皂和清水徹底洗乾淨。

（02）剪一張12釐米x 24釐米大小的金屬網。將金屬網橫放，在距兩端6釐米處分別將金屬網向下彎折成90度，這樣你就有了一張高6釐米的12釐米見方的“小桌子”。將這張鐵絲網置於油漆桶中，“桌腿”朝下，“桌肚”與長方形孔對齊。

（03）在油漆桶蓋的邊緣戳一個半圓形的小孔。由於你最終要使得炭在油漆桶中燃燒，為蒸汽機供熱，所以就有必要為燃燒提供足夠的氧氣，而如果沒有穩定的供氧，炭就無法順利燃燒。沿着蓋子的邊緣鑽或戳幾個半圓形的排氣孔，就能保證良好的空氣流通，為燃燒供氧。小孔直徑最好是1釐米。

（04）用銅管做線圈。剪一段6米長、直徑為1/4英寸（0.64釐米）的軟銅管，然後從一端量取30釐米，並從這一點開始，將銅管繞成直徑為12釐米的線圈，共繞5匝。接着將30釐米剩下的部分繞成直徑為8釐米的線圈，共繞15匝。最後，這30釐米的銅管就剩下了20釐米。

（05）將線圈的兩端均插入油漆桶蓋上的排氣孔中。將線圈的兩端都向上彎折，使得兩端朝上並能夠插入蓋子上的排氣孔中。如果銅管的長度不夠，那就可以將線圈的其中一匝掰直。

（06）在油漆桶中放入線圈和木炭。把線圈擱在金屬網做成的小桌子上，然後在整個油漆桶包括線圈間隙中都填滿炭塊，將蓋子蓋緊。

（07）在另一個較小的油漆桶上鑽插管孔。在一個容積為1夸脱（約1.136升）的油漆桶的蓋子上鑽一個直徑為1釐米的孔，然後在油漆桶的側面再鑽2個直徑為1釐米的孔——一個在油漆桶底部，另一個在其上方，靠近蓋子。

（08）將兩根帶軟木塞的塑料管分別插入到小油漆桶側面的兩個孔中。你可以用銅管的末端在軟木塞的中央鑽孔，然後將一根25釐米長的硬塑料管與一根10釐米長的硬塑料管分別插入軟木塞的孔中，塑料管插入軟木塞後應鬆緊合適，並從軟木塞的另一頭稍微露出來一些。插有長塑料管的軟木塞塞入油漆桶側面下方的孔中，而插有短塑料管的軟木塞則塞入上方的孔中。塑料管的軟木塞處均用軟管夾固定住。

（09）將大油漆桶的銅管與小油漆桶連接。把小油漆桶置於大油漆桶上方，帶軟木塞的部分不要把排氣孔堵住。然後用金屬膠帶將小油漆桶下方的塑料管與線圈上位於下方的那一頭銅管連接，再將小油漆桶上方的塑料管與線圈上位於上方那一頭的銅管連接。

（10）將銅管插入接線盒。用錘子和螺絲起子將金屬接線盒的中間部分拆去，用釦環在接線盒內部將一個電纜夾與接線盒固定。然後將一截15釐米長、直徑為1/2英寸（1.27釐米）的銅管插到電纜夾裏面，使得銅管的一部分戳到接線盒底部小孔的下面。用錘子將銅管底下這一端的邊緣往裏捶一下，再把露出的這一截銅管插到小油漆桶頂部的小孔中。

（11）將燒烤籤插入圓木棒中。找一根標準的木製燒烤籤，將其插入到1.5釐米長、直徑為3/8英寸（0.95釐米）的空心圓木棒中。再把插有燒烤籤的圓木棒放入金屬接線盒裏銅管中，燒烤籤朝上。蒸汽機工作的時候，插有燒烤籤的圓木棒就會起到“活塞”的作用。如想使得活塞運動更加明顯，就可以在燒烤簽上粘一面小旗。

（12）為蒸汽機開始運轉做準備。先把接線盒從小油漆桶上暫時拿開，在小油漆桶中灌水，使水流入銅管中，灌滿油漆桶的2/3為止。檢查有沒有漏水，確保所有接口處都嚴絲合縫。把兩個油漆桶的蓋子都蓋緊，並用錘子敲打蓋子。最後把接線盒放回到原來的位置。

（13）讓蒸汽機開始運轉。把報紙揉皺，塞入金屬網包圍而成的空隙中。等炭被點燃後，先讓其燃燒20-30分鐘。火會慢慢加熱線圈中的水，上方油漆桶中的蒸汽就會越來越多。等蒸汽對小油漆桶形成一定壓力後，蒸汽就會推動圓木棒和燒烤籤做成的活塞向上運動。而當蒸汽釋放出來後，活塞又會在重力作用下回到原位。你可以通過修剪燒烤籤的長度來調整活塞的重量——活塞越輕，其上下運動的節奏就越快。試着通過修剪燒烤籤的長度使得活塞能夠有節奏地持續運動。如想加快炭燃燒的速度，就可以用電吹風對着排氣口吹。

（14）注意安全。不消説，自制的蒸汽機在安全方面一定要特別注意。絕對不能在室內或可燃物附近（如干燥的樹葉堆和有枝條垂下來的地方）讓蒸汽機工作，而要把蒸汽機放在堅硬、不可燃的平面上，如水泥地。如果身邊有兒童，一定要讓人看着孩子，蒸汽機在工作時，千萬不能讓孩子靠近。另外也不要用手去試蒸汽機身的温度。此外，一定要保證整個蒸汽機有能夠排氣的通道。如果活塞不幸卡住，小油漆桶裏面的壓力就會越來越大，最嚴重的情況下，小油漆桶可能發生爆炸，這就非常危險。

你需要準備

（01）易拉罐蒸汽機易拉罐鐵皮剪或大剪刀尖嘴鉗打孔器茶蠟鋁箔1/8英寸（3.175釐米）直徑的銅管鉛筆或圓木棒水碗

（02）油漆桶蒸汽機1加侖容積的油漆桶（最好是沒有裝過油漆的油漆桶，如裝過油漆，就要用肥皂和清*水徹底洗乾淨）1夸脱（1.136升）容積的油漆桶（要求同上）6米長、1/4英寸（0.64釐米）直徑的銅管金屬膠帶2個軟木塞金屬接線盒15釐米長、直徑1/2英寸（1.27釐米）的銅管12釐米x24釐米大的金屬網35釐米長、1/8英寸（0.32釐米）或1/4英寸（0.64釐米）直徑的硬塑料管2個夾在塑料管上的軟管夾木炭（可用火柴點燃的最佳）1.5釐米長、3/8英寸（0.96釐米）直徑的軟木棒（一頭為空心）螺絲起子鑽子錘子鐵皮剪或剪刀尖嘴鉗

特別提示

你可以把用易拉罐做成的蒸汽機放在小船的後面，銅管的兩頭均朝後並浸入水中，這樣就做成了一條玩具船。如果想環保一點，就可以用塑料飲料瓶或裝漂白劑的瓶子剪一個簡單的小船的形狀。

蒸汽機在工作時，一定要使用鉗子、尖嘴鉗或戴上廚房手套來觸碰蒸汽機。

除浸入水中外，銅管不可以任何形式封起來。雖説可能性較小，但是銅管內積聚的壓力也是有可能引起爆炸、造成傷害的。

除非你對蒸汽機的構造瞭如指掌，否則千萬不要嘗試用鍋爐製造更加複雜的蒸汽機。鍋爐爆炸，哪怕是小型鍋爐爆炸，也會造成巨大的傷害。

如果你一定要在蒸汽機工作時移動它，千萬不能使銅管的兩端對準任何人，否則噴出的蒸汽或熱水會把人燙傷。