张雷所在的时代，早已经普及了电气化，所谓的蒸汽机，也就在课本上面学过而已。
但是现在，却不得不亲自动手，把这个至关重要的机器给捣鼓出来。
幸好，蒸汽机的制作并不复杂。
蒸汽从蒸汽锅炉经蒸汽管路和蒸汽分配装置（滑阀室）进入汽缸、汽缸内的活塞在蒸汽压力作用下按次序地自一端到另一端作往复运动。当活塞的一面在进汽时，废汽从活塞的另一面排出。活塞借活塞杆与连杆的一端相连接。连杆的另一端与曲柄轴相迎接，蒸汽分配装置（滑阀）是由安装在蒸汽机曲柄轴上的偏心轮来带动的。当活塞在蒸汽压力作用下向右移动时，滑阀向左移动；当活塞向左移动时，滑阀则向右移动。通过往复运动产生动力。
蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成。
在有了成品钢材之后，很多部件都能够做出来。比如汽缸和底座以及飞轮。
但是张雷现在的主要问题就是，这蒸汽机的活塞和曲柄连杆机构以及滑阀配汽机构要怎么做，因为大学学的并不是机械制造方面的专业，所以只能通过脑海里的印象和自己的想法进行改造。
张雷又一头钻进了书房里面去，开始研究起来，为了刺|激灵感，他还特地去买了一台蒸汽机来放在院子里面。只不过这蒸汽机实在是让张雷很无语，样子难看也就算了，毕竟这不是最主要的，问题是这机器实在是太大了，大到一般屋子都放不下，导致张雷不得不将他放在院子里。更重要的是，效率低，噪音大，一开动起机器，方圆十几丈都浓烟滚滚，时不时还从烟囱里喷出一点火苗来。整个徐家营都能够听到这巨大的声音。
不过让张雷很失望的是，这个时候的蒸汽机与两百多年后的玩意儿相差实在是太远了，根本就没有什么借鉴的价值，于是张雷也就叫人在院子里面搭建了一个棚子放在里面，准备当作古董收藏品了。
张雷根据自己在博物馆里面看到的蒸汽机的模型，开始了自己的设计，当然，他设计的是卧试蒸汽机，因为他看到的就是这个，而卧式蒸汽机也是最容易实现小体计划的机型。
在他的图纸中，蒸汽机的左边首先是耸立起来的一根钢管，这是用来接收从锅炉来的蒸汽的。
然后，从锅炉来的蒸汽进入滑阀室，在滑阀室中有一个光滑的平面——张雷叫它滑阀面，在滑阀面内开有三条汽路，其中两条分别位于滑阀面的两侧，一条在中间。
蒸汽经过中间的汽路向外排出，而经过两侧的汽路进入汽缸内，汽缸就在滑阀室的下面，两者紧紧相连。滑阀借偏心轮可以在滑阀面上沿滑阀室纵方向作往复运动。滑阀如一盒子，在其移动时能关闭汽路的所有的三个汽口、或者其中两个汽口。从锅炉进入滑阀室的蒸汽经汽路中的一条，例如，经左侧汽路进入汽缸。此时，右侧的汽路被滑阀关闭：并且在滑阀下与排汽汽路相连通。
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