兴乾二年九月初六，蒸汽机的原型诞生于清河书院。
三年，发明分离式冷凝器。
四年，南京国子监机械工程系发明了一种称为“太阳与行星”的曲柄齿轮传动系统，并以国子监的名义成功申请了专利。同年，技术人员发明了平行四连杆机构。
五年，发明了离心式调速器。发明了蒸汽机气缸示工器。
兴乾十二年，清河兵工厂发明高压蒸汽机，尽管最初只有5马力，但它的体积只有传统蒸汽机的1/25，这是难以想象的……
从兴乾二年，直到兴乾十七年，在长达十五年间，无数工程师、书院以及工厂对蒸汽机的改进不仅在于结构和制造工艺上的完善，同时还完成了许多蒸汽机的控制装置的设计，使蒸汽机更加的趋于稳定工作。使得纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门，都先后采用蒸汽机做为动力。
蒸汽船、蒸汽机车，最终这一系列的发明，把大明带到了蒸汽时代，而这个时代的脚步并没有停止，在持续不断的改进中，蒸汽机的效率不断的得到提高，它的应用范围也越来越广。也正因如此，才会有许多人与企业投入大量的精力财力改进蒸汽机，提高其效率。
位于天津的新能蒸汽机厂，是大明数十家蒸汽机制造厂中的一个，天津，是最早应用蒸汽机的地方，从最初的底压蒸汽机，再到现在效率更高的高压蒸汽机，因为天气寒冷的原因，在北方，蒸汽机一直受到企业的欢迎，不过在最初的使用中，因为蒸汽机时而发生故障，所以总需要维修，大厂往往会有专门的工程师为其维修蒸汽机，但小厂却只能聘请外人，加之有些部件需要自行制造，从维修作坊到工厂，许多小型的蒸汽机厂，就是这样发展起来的。
而新能蒸汽机厂也不例外，作为工厂主的李东山，尽管只是中学毕业，但却很快掌握了蒸汽机的维修，开始时只是帮人检修蒸汽机，从配制零件，再到生产蒸汽机，四年前，他们仿制了通用机械厂的小型高压蒸汽机。尽管很多特殊的零部件是李东山和工厂里的两个钳工手工制造出来的。但是这台高压蒸汽机，仍然为新能蒸汽机厂打开了市场，在蒸汽机市场上站住了脚。
现在的蒸汽机是卖方市场——只要能生产出来，都能够卖得掉，不过即便是如此，李东山并没有满足仿制高压蒸汽机，他还想要设计出更好的蒸汽机，与其它的工厂不同的是，在新能站住脚之后，他就高薪聘请了多名工程师，为工厂设计新型的蒸汽机。
从新式锅炉到新型蒸汽机，在过去的几年间，尽管新能的规模并没有扩大，每年不过只制造几十部蒸汽机、几十台锅炉，但是其蒸汽机以及锅炉的性能却不断得到提高。
“在现在的蒸汽机中，高温蒸汽会被注入汽缸，同时推动活塞向上运动；当活塞运行至汽缸顶端时，活塞的上下移动均由蒸汽推动，不过蒸汽机的效率依旧上不去。它的效率仍然太低。我觉得的问题就出在那些流入冷凝器的蒸汽上。”
周鸿达看着李东山继续说道。
“我们设想一下，把蒸汽机的冷凝器去掉，让膨胀过的蒸汽直接排入大气，那我们会看到什么样的画面呢？”
其实，这个画面并不难想象。
甚至可以说，他们都曾目睹过，因为蒸汽机车并没有冷凝器；从汽缸中流出的蒸汽会直接朝车体两侧喷射。因此，大家在火车站或者铁路边都曾看到过一个画面，一个巨大的车头呼啸而来，一边轰隆轰隆地冲过铁轨，一边呼哧呼哧地喷着蒸汽，车头两边拖着两道冲出去老远的白雾。
“没有冷凝器的蒸汽机车在蒸汽作功后，会排放出来，但显然，在经过了一次蒸汽机之后，蒸汽的能量还没有被完全榨干，而在蒸汽机上这些能量随着冲出汽缸的蒸汽一起流进了冷凝器，也就是说，跑掉了；而这部分跑掉的能量，本来可以继续推动引擎……”
李东山被周鸿达的话勾起了兴趣，说了这么多，他总算是说到点子上了。
“那你是什么想法？”
“我的想法很简单，就是再增加一到两个汽缸。”
“增加汽缸？”
李东山一愣，在过去的几年中，他一直相信提高蒸汽机的压力是增加蒸汽机功率的根本，压根就没有想到再增加汽缸。但是周鸿达的建议还是引起了他的兴趣。
“没错，既然汽缸中排出的蒸汽中依然含有能量，那么，我们自然可以用这股蒸汽继续推动引擎，流经一个汽缸、两个汽缸，甚至三个汽缸，总之，就是尽可能的把蒸汽的力量全都压榨出来，这样，蒸汽机的功率自然也就提高到了极限。”
毕业于海河机械专科学校的周鸿达，虽然不是名校毕业，但是在过去的几年间，多次参与蒸汽机的仿制与改进。其技术水平提高的很快，在蒸汽机的研制方面也有了很多经验。正因为了解蒸汽机的原理，他才会产生这个想法。
“厂长，我的想法是这样的……”
指着一张简易的草图，周鸿达解释道。
“与普通的蒸汽机不同，我叫它多涨机，意思就是蒸汽经达多次膨胀，由多个直径不断增大的单动汽缸组成，假设两至三个汽缸组成。从锅炉出来的高压蒸汽首先推动第一个和最小的一个活塞，蒸汽首先在高压气缸做功。当这个活塞开始回退时一部分扩张的蒸气通过管道排入第二个汽缸推动它的活塞，高压缸排出的蒸汽或许不能推动高压缸，但是应该可以推动中压气缸，让其继续做功，这样继续使用在第一个汽缸膨胀的蒸汽。第三个汽缸则使用在第二个汽缸中膨胀的蒸汽，中压缸排出的蒸汽可以在低压气缸继续做功。这些分级做功的方式可以更加有效的利用蒸汽的能量……”
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