氣缸內體積增大，氣壓降低，空氣被吸入氣缸，接著是壓縮衝程，活塞向上運動，進、排氣門均關閉。
氣缸內空氣被強烈壓縮，體積縮小、溫度急劇升高（可達500~700℃，遠超柴油的燃點）。
接下來是做功衝程，也就是當活塞接近壓縮衝程頂點時，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入氣缸。
柴油與高溫空氣混合後立即自燃，產生高溫高壓氣體（也就是壓力可達3~6a），推動活塞向下運動，透過連桿帶動曲軸旋轉，輸出機械能。
最後是排氣衝程，活塞再次向上運動，排氣門開啟、進氣門關閉。
燃燒後的廢氣被活塞推擠出氣缸，為下一迴圈的吸氣做準備。
四個衝程迴圈一次，曲軸旋轉兩週，完成一次能量轉化。
單缸柴油機依靠飛輪的慣性維持各衝程間的平穩過渡。
透過澆築，李軒做了一個簡單的單缸柴油機，但是組裝後，就沒有辦法運轉，不是這裡漏氣，就是四個衝程沒有運轉完就停了。
看來簡單的替代還是不行。李軒把柴油原理給這些研發人員講了一下，然後讓單缸柴油機研發小組繼續研發。
李軒實在沒有精力繼續改進，這次單缸柴油機研發算是半個小成功，畢竟還能勉強動一下。
還好當成教學工具讓大家都簡單瞭解單缸柴油機的工作原理。
看來在這個時代最簡單的單缸柴油機很難做。
李軒沒有做成單缸柴油機後，轉而還是按照這個時代的技術水平，研發最簡單的蒸汽機。
最簡單的蒸汽機包括鍋爐，也就是置於火上的金屬容器，透過燃燒燃料將水加熱產生蒸汽。
根據目前遷安鍊鐵廠的技術水平和密封材料是可以透過澆築生產出來的。
汽缸：豎直放置的金屬圓筒，內部有一個可以上下移動的活塞，活塞與汽缸內壁保持密封。
這個也可以透過精密澆築生產出來。至於活塞與連桿也完全沒有問題，噴射冷凝器也就是一根插入汽缸底部的水管，可向汽缸內噴射冷水。
閥門系統：包括蒸汽閥和排水閥，蒸汽閥控制鍋爐向汽缸輸入蒸汽，排水閥則用於排出汽缸內冷凝後的水。
其工作過程是：蒸汽進入汽缸推動活塞上升，隨後噴射冷水使蒸汽冷凝形成真空，大氣壓將活塞壓回汽缸底部，透過連桿和搖桿帶動外部機械工作，完成一次迴圈。
根據遷安鍊鐵廠的工藝水平，李軒做出了一個大約大小有一米半左右的小型蒸汽機。
雖然杜仲膠作為密封材料，壽命不如橡膠，但能用就可以了。
經過幾次測試和修改，終於在十來天后，成功地使這臺蒸汽機進行了不間斷運轉，可以對外輸出功率，也就是可以拉著外面的輪子運轉了。這也勉強算是成功了。
再說李軒在山海衛尋找了一處位置比較好的場地，當做造船廠廠址。
李軒除了讓董老頭和和盛商行繼續採購糧食外，李軒又讓王亞成給天津的范家下了五萬石的糧食訂單。
隨後王亞成和楊振華親自去押運，在范家鄔堡將糧食裝上大車，順便把張三旺和他的一起工作的，其他三十多名工匠及其家屬一起打包帶走。
同時和盛商行幫李軒在松江買了兩艘一千五百料的廣船，和兩艘一千料的福船。
合計價格一萬兩。和盛在松江又幫李軒僱傭了一批水手和船工。
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