從永樂十三年，馬致才被朱瞻基提拔，負責組裝了第一臺簡易車床，馬致才就成為了大明數得上的機械專家。
他這個專家從從九品到六品高位，帶來不僅僅是榮耀，還有巨大的壓力。
為了保持自己的優勢，為了馬家的榮耀，他不敢懈怠，這幾年一直都沖在各種機械改進的前線。
從第一臺車床，第一臺磨床，第一臺聯動車床，第一臺重型壓鑄機，他都一直參與其中。
在朱瞻基前往西洋的三年間，他與工部的一眾工匠，通過對蒸汽機的改進，已經能夠讓蒸汽機發揮比水車更加平順的動力。
只是沒有得到朱瞻基的允許，如今的蒸汽機技術依舊停留在研究院，就連內監的壓鑄廠里面，也只是安裝了一臺試驗性質的蒸汽機。
蒸汽機的原理其實非常簡單，就是利用水燒開之后水蒸汽排放產生的動力來帶動機械的運轉，知道了原理，想要設計出聯動裝置并不困難。
困難是給蒸汽輸送管道密封，還有建立關一套可靠的聯動裝置，能夠把蒸汽機的動力利用起來。
在水車聯動機械裝置逐漸完善起來的時候，其實這套聯動裝置也不難了。
但是，僅僅是利用銅管來完善蒸汽的壓力的輸送，就耗費了幾十個工匠經過三年的潛心研究。
他們利用銅管，銅皮夾上木屑凝結的墊片來進行密封，加上如今已經開始大量應用的螺絲，螺母，才終于讓蒸汽機的動能得到充分利用。
朱瞻基進入研究院的這個大倉庫的時候，加熱已經進行了一段時間，壓力逐漸上升，蒸汽機罐體上方的幾個減壓閥依次開始跳了起來。
雖然有朱瞻基的提醒，但是現在工匠根據朱瞻基的提示，做出了常溫水銀溫度計，卻還不能做出高壓測試計。
但是不能因此就小看了古人的智慧，他們雖然不能制作出精密的壓力表，但是卻能通過不同的減壓閥來測試壓力。
在罐體的上方，有五個重量不同的減壓閥，在第四個減壓閥跳起來之后，就說明壓力已經夠了，可以保持火力。
如果第五個跳了起來，就必須開始滅火，減小火力，不要讓壓力倉的壓力過高。
因為一開始沒有掌握好分寸，雖然有朱瞻基的提醒，還是爆炸過一次，當場死了兩個人。
要是在中國古代的正常情況下，蒸汽機的研發肯定就停了。但是這是朱瞻基要求的，不要說死兩個人，就是死兩百人，兩千人，這件事也會繼續研發下去。
朱瞻基對蒸汽機也不熟悉，這個設備雖然簡單，但是如何將氣壓變成動力，絕不是一個外行靠幻想就能實現的。
相比之下，他對單缸柴油機還更熟悉一些，因為他小時候，家里還有一臺手扶拖拉機，他經常幫他父親維修過，知道柴油機的工作原理。
但是他沒有想到，蒸汽機竟然也跟汽缸有關系，而且必須通過汽缸才能實現氣壓的動力轉換。
在沒有見過蒸汽機的動力轉換之前，朱瞻基偶爾想到這個發明，還一直在想蒸汽機如何將氣壓轉換為動力，卻一直想不通。
但是現在看到實物，他徹底明白了過來。
所謂蒸汽機的工作原理，跟內燃機差不多，內燃機的缸體，活塞，進氣口，排氣口，蒸汽機同樣有。
通過氣壓沖壓活塞，帶動連桿，曲軸，然后才能將能量轉化為動力。
看到眼前的這一幕，他絲毫不懷疑內燃機的出現，其實就是根據蒸汽機的原理來的。
只不過，后世在工藝水平達到了成熟之后，自然而然就出現了內燃機。
眼前的蒸汽機將氣體通過銅管，連接在了兩個簡易汽缸上面，通過活塞的往復運動，兩個活塞不同時的上下，帶動機械的運轉。
由于蒸汽機具有恒扭矩、可逆轉、運行可靠的有點，它比水車的動力更加可靠，而且，還不會因為水力的影響，影響到機械的運轉。
更讓朱瞻基驚訝的是，馬致才他們根據車床的工作原理，給蒸汽機增加了一個離合裝置，還利用不同的齒輪配比，給蒸汽機的動力提供了不同速度和扭矩力的不同選擇。
這等于是裝上輪子，就直接能變成汽車了啊！
這真是太讓朱瞻基驚訝了，他根本沒有想到他們這些工匠能達到這一步。
不過轉過頭來在想想也能理解，因為大明不是一點一點摸索，而是在朱瞻基的指導下，先出現了車床，機械紡織機，沖壓機之后，才有發明的蒸汽機。
既然是用蒸汽機來取代水車的，那么他們這些人自然會考慮到蒸汽機的應用性。
車床，鉆床，磨床需要快速，紡織機需要慢速，沖壓機也需要慢速，還需要大扭矩。
所以為了取代水車，他們自然會考慮蒸汽機的實際應用。
那么現在，朱瞻基也在考慮要不要在應天府建設一條小火車線路了。
火車的應用也需要不停的摸索，車廂的大小，壓力，重力，減震，包括剎車等等，都需要一點點的完善。
如今大明與各國之間的經貿往來還是以大明的主動為主，蒸汽機的技術只要蒙上一層神秘的外衣，并不怕很快就會被其他國家偷學了去
有幾年的緩沖時間，大明的蒸汽火車技術逐漸完善，等他們會制作蒸汽機的時候，大明的火車已經能跑了。
而且，還有專利這個武器可以用。
這蒸汽機是我大明發明的，你們想制造，來跟我大明學。你敢自己造，就別怪我的大軍直接開上門去打你。
想到這里，朱瞻基原本還想暫時對蒸汽機技術保密，現在也不在乎了。
“馬愛卿，這蒸汽機的技術是否已經成熟？”
馬致才并沒有因為侄女嫁給朱瞻基就變的張揚，依舊保持著原本的低級技術官的本色。“殿下，這蒸汽機的動力大小與自身的大小有關，與氣壓罐的管壁厚薄，出氣管的大小有關。
不同的規格，可以有不同的動力，并且力道比水壓的更穩定。唯一比不上水車，就是耗費泥炭，還有一些部件容易損壞。”
這些缺點朱瞻基當然也知道，但是蒸汽機相比水車的優勢實在太大了。水車只能建在水邊，還要有足夠的水力。但是蒸汽機隨便哪里都可以使用……
朱瞻基問過之后才知道，因為沒有得到授意，如今蒸汽機仍然還在驗證階段，并沒有推出。
但是在內監的紡織作坊，鑄壓場，淮北的煤礦，還有繅絲廠都各有一臺不同大小的蒸汽機在使用。
有了蒸汽機，煤礦的積水問題就能得到很好的解決，煤井的出煤量也大增。
不過，在大明，一切技術仍然是為政治服務，在沒有得到朱瞻基的同意之前，哪怕淮北煤礦想要出高價買幾臺蒸汽機，工部也沒有同意。
去年夏天，鄭亨回到了應天府，見到了蒸汽機，立刻認識到了蒸汽機能在銅礦石的傳送上，有重要的作用。
但是哪怕他這個武安侯出面，工部依舊沒有給他面子。
實際上，工部也想早點推出蒸汽機啊，這跟水車技術不同，可是能給工部帶來巨大利益的。
看到工部在場的官員們的迫切神色，朱瞻基卻嘆了口氣。
按照這樣發展下去，必須要把工部的官員們進行劃分了，總不能讓大明的官員，一個個變成官商吧。
既當運動員，自己又當裁判員，這樣只會把工業市場搞成一團糟。
但是這個市場朱瞻基是絕對不會放開的，他要讓整個國家的發展技術，全部控制在國家的手里，或者說是皇室的手里。
而且，工部現在已經有了水泥這個大財路，修路這個肥差，還有專利這個斂財利器，勢必會變得越來越大。
趁早劃分好官員和官商之間的界限，也能讓以后的管理更加順暢。
想通了這個思路之后，朱瞻基召集所有人來到了大殿。
首先，他當然也是毫不吝嗇贊揚，將所有人都夸獎了一番，并且承諾給所有參與蒸汽機研發的人員，官升一級。
然后，他向工部的兩位尚書，吳中和宋禮說道：“蒸汽機經過了三年的效驗，如今已經能推廣開來。但是，除了朝廷控制的礦山，和工場，短期內不能賣給商戶。”
宋禮點頭說道：“僅僅是朝廷的紡織作坊和機械廠，已經足夠工部的工匠們生產好幾年的了。”
朱瞻基搖了搖頭說道：“你們說的太保守了，僅靠工部的工匠是遠遠不夠的，因為真正需要用到蒸汽機的地方，遠不止這些礦山和工場，還有船只……”
一個年輕的九品官員忍不住激動地站了起來，想要說什么，但是突然意識到了自己的冒失，不敢開口，紅著臉站在了那里。
工部侍郎李慶斥道：“放肆，如今殿下和諸位大人議事，怎有你說話的余地？”
那年輕所副長揖到底，躬身說道：“請恕屬下見到殿下心喜，一時失儀。”
李慶還欲再說，朱瞻基笑道：“今日本就是暢所欲言，尋一萬全之計，這位所副既然有話要說，股也給你一個說話的機會。”
那官員看了看李慶板著的臉，等他微微點了點頭，他才敢開口說道：“殿下，微臣兩年前就有將蒸汽機裝在船上的想法，并且為平底船和尖底船設計了不同的傳動。方才聽到殿下說要將蒸汽機裝上船，所以微臣一時失態。”
朱瞻基看了一眼依舊板著臉的李慶，笑著搖了搖頭說道：“李愛卿，今日不是朝會，本就是希望諸位臣工能各抒己意，取長補短，如此嚴厲，卻讓他們都不敢開口了。”
李慶乃是北方人士，身材高大。他在國子監求學期間就鋒芒畢露，得到朱元璋的重視，以國子監學生代理右僉都御史，后來被授予刑部員外郎，又升為紹興府知府。
永樂元年，他升任刑部侍郎，當時勛貴武臣多令子弟和家人經商販鹽，成為百姓的禍害。
他剛正不阿，連續查處忻成伯趙彝擅自殺死運夫，盜賣軍餉；都督譚青、朱崇貪婪放縱，貪墨。此后，他又彈劾都督費王獻欺罔、梁銘貪婪殘暴、鎮守德州都督曹得貪財等等，經他手處置的高級官員有數十人。
在左副都御史位上，因與紀綱私交莫逆，他遭到官員聯合彈劾，但是朱棣仍然舍不得懲治他，只是將他遷任工部侍郎。
以前的工部侍郎當然比不上左副都御史，但是如今的工部油水豐厚，也需要他這樣一個黑臉大臣來震懾官員。
原本朱棣想要將他升任工部尚書，但是因為吳中被趕回了工部，所以他依舊在侍郎的位置上。
李慶長揖道：“殿下，縱然允許各級官員各抒己見，也不能荒廢了規矩。眾位官員可將條陳陳上，若殿下屬意，可喚他們回話，卻不能自作主張。朝廷如今剛實行新的議事法則，連各位大人們都要按規矩來，豈容……”
朱瞻基連忙打斷他的話說道：“李愛卿所言甚是……”
李慶感受到了朱瞻基的維護之意，也不再廢話了，再次長揖。“殿下請繼續……”
看到他端坐如鐘，眼神犀利地看著下方，眾人都不敢再發出聲音。
朱瞻基這才又繼續說道：“將蒸汽機裝在船上，只要有泥炭，哪怕是沒有風，逆風，船只也可以航行無阻。除此之外，孤還有意將蒸汽機裝在軌道車上，今后從淮北運煤就不用百姓一車一車地拉過來。”
下面一陣嘩然，吳中問道：“殿下，這蒸汽機如此巨大，車輪如何承受得起？”
朱瞻基笑問：“如果是用鋼鐵的車輪呢？”
“那道路……”
朱瞻基點了點頭說道：“孤早已考慮了這個問題，如果在下面以木軌做路，木軌上面鑲嵌鐵皮，鐵制車輪沿固定軌道行駛，可能行？”
一眾官員都沉吟起來，考慮其可能性。
如今鋼鐵產量不足，用完全的鐵軌有些不實際。最早的鐵軌其實也是木制的，上面鑲嵌一層薄鐵皮，也不影響使用，只是需要經常更換損壞的鐵軌。
朱瞻基又說道：“孤欲在應天府修建一條環城的軌道，以蒸汽車為動力，可以供全城百姓乘坐。諸位愛卿可仔細參詳，這軌道需要建多寬，建多大的車。孤只要求，一節一節的車廂連接起來，能夠容納兩百人以上。”
朱瞻基的這段話可不是商議，而是命令了。
這樣的時候，沒有人再懷疑朱瞻基的決心，他們考慮問題的角度也就變了。
從這樣的軌道，這樣的車子能不能建，變成了一定要建出來。
布置完了新的任務，朱瞻基讓李亮收下了讓他們每個人的寫的各項應用建議，他就要準備離開了。
機械研究院只是他視察的一個研究院，還有其他研究院都要一一走到。
當然，李慶他們也都是一一作陪，但是中層一下管理人員，是沒有資格陪朱瞻基到處看的，因為他們沒有資格了解各個研究院的研究不同，只能知道自己研究的一些事。
每個人不同的思路，寫出來的奏折都是偏向于自己的研究和發明，這也是他們每個人共同的工作任務。
朱瞻基盡量保證每個人的建議都是親自看，他需要用這種方式了解所有人的研究進度，研究有沒有意義，有沒有作用。
通過這種方式，他就能掌握整個研究院的發展方向。
而且，許多這個時代的人的奇思妙想，也能觸發他將一些遺忘的記憶想起來。
化學研究院里，受益于顯微鏡的發明，許多化學染料，包括硫酸和硝石的研究，都能突破知其然不知其所以然的關口。
但是，沒有理論的支持，許多知識都不能形成系統的學問。
比如染料的研究，大部分人還只是靠經驗來發明，根本不知道為什么不同的物質混在一起們就能變成不同的顏色。
現在他們通過顯微鏡的觀察，對染料的性質更了解了，但是對如何從分子，原子的角度來看待事物的本質，他們還不會。
朱瞻基也不會，所以他也拿不出好的主意。
他當然知道三酸兩堿的重要性，但是如何造出三酸兩堿，他自己都沒有概念，又如何能指導別人？
他聽說過諾貝爾用硝化甘油和硅藻土合成了安全炸藥，但是連硝化甘油是怎么做的都不知道，硅藻土是什么他都不知道，又怎么知道現代炸藥如何生產？
所以，來到這里，他也就只能看看，鼓勵眾人一番。
因為三年前的空氣試驗，如今的化學研究院成了稀奇古怪的實驗基地，眾人癡迷于空氣的分離，還研究出了不少附產品。
比如鋁合金就被他們研發了出來，但是這種實驗室里出來的產品，根本沒有形成有效的加工工藝，想要實現鋁的量產，還有漫長的路要走。
在這一天最后的時間里，他來到了格物研究院。
因為機械，鋼鐵，紡織，造船，這些格物類的分類都被劃分了出去，所以格物研究院的主要作用不是發明創造，而是進行物理理論知識的整理。
在朱瞻基出海之前，馬迪就整理出來了一套物理基礎教材，但是當時朱瞻基要出海，這些知識還沒有普及出去。
在出海期間，朱瞻基將馬迪編寫的一套基礎知識教材也看了一遍。雖然這些知識體系還沒有完全建立起來，卻已經有了一個框架。
在這本書里面，馬迪提出了許多未知的問題，并且把這些問題全部寫進了書里面。
