氣缸是幹嘛的

引言

在1760年代，英國工業處於繁盛和擴充套件之中，但對於許多有雄心大志的企業家來說，仍速度太慢。他們感到不滿的三個問題是：紡出大量成本低廉棉紗的能力欠缺；高強度精煉鐵生產方面的限制；動力供應不足。

這些都是自古以來就有的問題，幾千年來，人們靠手指紡織，靠原煤冶煉，靠牛馬和風車、水車磨稻麥或從礦井裡拖煤，人們對這種勞動方式已習以為常

。但是，1760年代的經濟繁榮、企業活動和科技進步，使英國人確信這些問題是可以克服的。

18世紀早期的三項特別的發明，最有助於1760年代的技術創新：1705年托馬斯紐康門的蒸汽引擎，1709年亞伯拉罕達比的焦炭冶鐵和1733年約翰凱伊的飛梭。

這三項發明，每一項都使後來的人做出新的發明。

例如凱伊的飛梭，可以只需一個工人就能織出較寬的布，也織得更快。

而織布效率的提高，加強了對棉紗的商求。

迎接這方面的挑戰的是：詹姆士哈格里夫斯，於1765年發明了紡紗機；理査德阿克萊特，於1767年發明了水力紡紗機。哈格里夫斯的辦法是在一個長方形架上，一頭排列8個或10個豎立的紡錘，另一頭是裝有小輪的托架，8-10條梳好的棉花條子由小輪推出。紡紗的人一隻手推動托架，另一隻手轉動紡紗的輪子。

這是一個可同時紡多支紗的紡機，但仍用手工操作。

而且紡出的紗線太弱，不適合於用作織機的經線。理查德阿克萊特的水力織機使用了機械力，能生產較堅韌的紗線。其法是將梳好的棉條從兩套轉輪之間推出。這兩套轉筒，每套有兩個筒，一上一下，彼此抵住，棉花條子由兩筒之間擠出。因為第二套轉筒傳得快一點，所以棉花使被紡成一條紗線。這條紗線牽到紡錘上，紡錘將線擰一下，使線得以加強。這樣紡出的紗線堅韌，可以用作織機上的經線，這種紗線完全是機制品。

由於推動紡紗機的是水車，因此這種紡紗機被稱為水力紡紗機。

理查德阿克萊特的水力紡紗機

紡紗機也可以用蒸汽引擎推動。詹姆斯瓦特於1769年申請了一項專利。瓦特是格拉斯哥大學科學儀器製作工，學校給他一部紐康門引擎加以改進。

紐康門引擎的問題是效能太低。

它用炭火產生蒸汽，用活塞將蒸汽送入氣缸，但沒有直接利用蒸汽的膨脹力，反將冷水引入充滿蒸汽的氣缸，令蒸汽凝縮，形成真空，外部氣壓推動活塞向內運動，推動水泵運轉。瓦特發覺冷卻氣缸所損耗的能量太大，於是他重新設計了一部引擎，將蒸汽膨脹壓力依次直接作用於活塞的兩面，推動活塞往復運動。他還設計出一種方法，將活塞的直線運動變為轉輪的環形運動。

這樣，雙向活塞式的旋轉蒸汽機便產生了。

製造瓦特的蒸汽機需要一種比達比的生鐵更加堅硬、韌性更強的鐵。貴格會派教徒達比首次用焦炭——在窯裡燒製的炭——將鐵和礦渣分開。

為提高鐵的硬度，必須將生鐵放到炭火裡重新加熱後在再錘打，這種工序耗費的成本和人工都很高。

亨利科特於1783年找到了一種較經濟的攪拌法和碾壓法。他將生鐵放入轉爐中，將另一個爐室中的炭火熱量輸入，使生鐵熔化。然後將含豐富氧化鐵的礦渣放入，由工人用鐵棒攪和，以剔除碳和雜質，使之不再汙染生鐵，最後將鐵水倒出，去掉雜質，由輾床軋成預定的板材備用。採用這種辦法後，時間效率提高了15倍。煉出來的鐵較為堅韌，製成的蒸汽機更為堅固，可用來抽水、從煤礦中吊運煤炭或驅動汽船和火車。同時，它還可以驅動那種騾機，一種綜合紡紗機和水力機的優點製成的紡紗機械。

這種動力機械的作用是織造棉布或呢絨。

蘭開夏郡一個小地主的兒子塞繆爾克朗普頓，於1779年發明騾機，而動力織布機則是牛津學者、國教會教士埃德蒙德卡特萊特於1785年發明的。

大量優質棉布，能以令人難以相信的低廉成本進行生產。

1812年，一個紡紗工可以紡出新機器發明前200個紡紗工所紡出的棉紗，一臺花布印製機可抵得上100名印花工匠的產量。1784年，每碼棉布的售價為11先令，而到1832年降為1先令。

工業革命核心

1765年之後的20年中，這些機械方面發明問世，構成了工業革命的核心。

一旦有了這個開端，技術進步便沒有止境地發展，工業革命是一個不斷前進和自我繁衍的過程。

它所包含的不僅限於技術發明，還包括對資本、勞工和管理的系統化和合理使用。它要求悉心收集原科並把之廉價轉運到工廠，以有效的勞動分工大量增加生產，注重大批次生產，努力降低成本和擴大市場。這種企業精神，最好以那位統籌全域性的陶瓷業大王、斯塔福德郡伯斯倫城的喬賽亞韋奇伍德為例說明。他的座右銘是“凡事均以實驗為重”。

那種白地藍花碧玉瓷器是試驗了1萬多次才燒製成的，他本人因此而一舉成名。韋

奇伍德透過嚴密的分工，降低了成本，以使其產品有一個龐大的市場。

鄉村和手工工場經營者大力提高和改進工具和技術水平，其速度與工廠的發展不相上下，後者僱傭工人的數目更多。

英國的經濟變革並不是都採用蒸汽機或建立紡織廠。

在1800年，投入使用的瓦特蒸汽機只有490部。1814年，國王棉紡廠只僱傭了10萬名工人，其中成年男子不到一半。而且，鞋匠比工廠工人的數目多3倍，裁縫與礦工、鐵匠與鍊鐵工人的數目對比也是如此。

到1830年，只有10%的勞工擁有在工廠工作的經驗。

世界金融和貿易的擴充套件也是十分重大的事件。

長期以來，以上兩個方面一直是英國經濟中最富裕的行業。巴林公司和羅思奇爾德公司從西部的羊毛貿易和曼徹斯特的棉花投機生意中發財致富。此後，又透過戰爭期間對金銀和政府債券及私人公司債券的投機經營，這兩個公司成為19世紀兩個最大的銀行。對於英國經濟變革來說，倫敦城的貿易公司和銀行與北部的工業大亨同樣重要。英國的貿易商、銀行家、經紀人和保險商控制了世界金融和貿易。同時，英國商船隊控制了海上運輸和海上商業活動。工匠和店主的活力和魄力與金融家和貿易商的財富和力量都要予以重視，特別是在提出這樣的問題時尤其如此：

工業革命為何發生在18世紀的英國呢？

工業革命的原因工業革命源自於18世紀英國經濟的四種特性。

第一是資本、勞工和原料的充斥；第二是社會對製造品的強烈的需求；第三是英國經濟沒有過分的管制束縛；第四是阻礙經濟發展的瓶頸，透過發明創新能夠消除。

充足的資本和勞力是經濟健全發展所必不可少的，大多數經濟學家又都認為資本的積累尤為主要。如果數以千計的英鎊和數以百計的勞工，就無法制造瓦特的蒸汽機，無法產生科特用於鍊鐵的反射爐，或用水力機裝備一個工廠。幸運的是，18世紀晚期的英國，兩種條件均已具備。人口激增和糧食生產驟增，使英國有充足的人力供應給新興的工廠；同時，商業、製造業和農業的繁榮興旺也提供了大量的資本。工業資本還因為有600家地方銀行和70家倫敦銀行競相增加放貸而大為擴大。1763年，銀行貸款的利率降至3。75%。這時，用在國際戰爭和建築鄉間別墅的錢，無論是在英國還是在法國、德國，都遠遠超過於用在製造水力機、紡紗機和蒸汽機的資本。

所以，資本的供給情況，並不能成為解釋工業革命何以出現於英國而不出現於歐洲大陸的關鍵因素。

關鍵因素也許是原料的豐富

，

但是這也有問題。

具有突破性意義的第一個突破是棉紡織方面，而英國根本就不出產棉花。第二、第三個突破是把煤轉化為蒸汽動力和用煤鍊鐵。雖然這兩個突破似都指向英國龐大煤礦的開發，但以煤鍊鐵是出於缺乏木炭，而發明蒸汽機則是由於缺乏水力和馬匹。英國面臨的挑戰是資源不足而不是原料豐富。法國的大片森林使之具有巨大的產鐵優勢，所以不會探尋以煤鍊鐵的辦法。1790年以後，充足的資本、勞工和煤炭是工業發展的主要推動力，但這並不能解釋1760年代和1770年代的技術進步。

推動哈格里夫斯、瓦特、科特和資本合夥人去發明並製造紡紗機、軋鐵廠和蒸汽機的是那對布匹、生鐵和工業動力的巨大需求。沒有哪一個國家像英國這樣對標準化和高質量的製成品有那麼巨大的需求。479這種需求是大批次生產和鉅額盈利的必備條件。而所以有這麼巨大的需求，最顯著的原因之一便是英國的海外貿易不斷擴充套件。從英國開往歐洲、北美殖民地、西印度群島和印度的船隻都載滿了出口商品。此外在那個世紀中葉，出口貿易出現停滯時，愛爾蘭也成了一個好主顧

。但是，最大的市場還是英國本土市場。

1770年，它消化了英國製造品的77%。1770年，英國富人的數目比1701年時多。同時，英國開鑿了更多的運河，河道的深度加大，道路改進了，這些都降低了布匹、鐵器和瓷器的成本。在1000英里的內河航道之外，長距離的沿海航道，四通八達的運河和道路交通網，都使英國成了世界最大和最完善的自由貿易區。這時英國工人的平均工資，比一個世紀以前上升了15%，是萊茵河流域和法國工人平均工資的兩倍。而食品價格在1750年比1720年下降了15%，英國工人購買製成品的錢相對增多了。由於國民收入增長的絕大部分都歸於中上階層及從事製造業的工匠們，於是一個健康的市場得到擴大，如韋奇伍德碧玉瓷器、獵用槍支、精緻刀劍、精美陶器以及各種服裝都很有銷路。

英國經濟有利於工業革命的第三個特點，是沒有過度的限制。

沒有行會來告訴阿克萊特紡多少棉紗，沒有市政委員會禁止使用動力紡織機，沒有內地稅妨礙通商，也沒有任何村莊要求農民必須從事農業。英國也不是完全沒有重商主義的規則，《航海法令》規定英國的製造業者有獨佔殖民地商業之權，另外一些法令也保護英國本國的成衣業。

政府採取了有利於工商業的措施，廢除了妨礙工商業的規定。

由於既沒有稅徵負擔，又不受政府幹預，也不受舊式行會或者新式工會的約束，因此工業革命是自由經濟的產物。

法國的企業家們，雖然不像英國企業家那樣不受約束，但還是享有相當程度的自由。法國的重商主義；在理論上很有建樹，但實行起來效力不見得那麼大。法國也有迅速發展的海外貿易、日益增長的人口、不斷提高的收入、對物質的強大需求以及充足的資本、勞工和原料，但是在18世紀，法國的商務狀況、工資水平、市場需求和資本供應諸項，按平均人口來計，都不及英國。

同時，

法國的企業家們也缺乏對一個企業家形成挑戰的那三個瓶頸

：蘭開夏郡和約克郡紡織工業區缺乏紡織工；生產熟鐵缺乏足夠的木炭；煤的開採和鐵的冶煉缺乏更為強大和穩定的動力（當時的動力由馬匹和水力提供）。上述對紡織、冶煉和動力的無比強烈的需求，這些瓶頸對於發明而言顯然是一種刺激。紡織工人的缺乏只是地方性問題，因為從整體上來說，英國當時人力過剩。

但是，雖然只是地方性問題，卻非常令人傷腦筋。

蘭開夏郡和約克郡的成衣創造商，越來越發現他們得到七八英里以外才能找到懂得紡織的村民。這些村民知道他們的工作和製成品在市場上的需求十分強大，便偷盜棉紗和布料，並且索取很高的工錢。而成衣製造商卻不能遷徙到紡織工多而工價低廉的地方去，因為他們需要附近奔寧山脈的溪水來推動那梳理棉花和漿洗布匹的機器。

如果有一種機器能夠紡出棉紗，那就可以降低企業家們的成本，使他們不再受制於越來越高的人工成本。

鍊鐵業的廠主，則面臨木炭價格越來越高的問題。這個問題使得亨利科特等人設法用煤生產熟鐵。如果成功，則煤的價值將更大，因為本來家庭取暖已使人感到煤的珍貴，更何況它已被廣泛地用於生產玻璃、肥皂、食鹽和染料。但煤礦的開採，本身已經碰到瓶頸：到1750年，表層可開採的煤層已經採盡。而要開採較深的煤層，就需要用於排水通風的大功率動力機。這種動力機應當不像一個煤礦所使用的500馬力動力機那麼笨重，也不像紐康門蒸汽機那麼低效。

瓦特的蒸汽機提供瞭解決辦法，而煤炭生產的瓶頸導致了這項發明。

技術的進步和經濟的增長需要各種力量的相互影響或彼此促進。

1767年至1790年間，最重要的是國內市場的繁榮、海外通商的鼎盛和人口的增加，三者的相互影響引起了對商品需求的遞增。而商品需求的增加，是一種無所不在的力量，體現在布匹、熟鐵和動力的生產遇到瓶頸障礙的挑戰的時候，其反作用力正好刺激人們發明水力機和蒸汽引擎。這種力量，也會反映到其他經濟力量上面。比如，資本和勞工的充裕並不能直接解釋紡紗機和水力機的發明，但可以說明英國修運河和公路的能力所在。這些運河和公路有助於降低原棉運到紡織工業區和紡織成品輸出的運輸成本。這對棉製品的價格下降起到了關鍵作用，導致需求的增加。

結語

英國成為工業革命的首發地是必然的。同時，資本和勞工的充裕對於19世紀初工業革命第二階段的到來至關重要。在這個階段，工業資本家興建了龐大的造船廠、巨大的鐵路網、多層廠房工廠和巨型的鋼鐵廠。