所謂的文丘里管，結構相當簡單。或許是因為結構簡單過頭了，本茨反而無法理解其中的原理。
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畢竟這個時代的流體研究剛剛起步，很多對現代流體力學來說是常識的東西在18世紀還根本沒有被提出。
卡爾教給本茨的東西也大都集中在18世紀已知的理論。
如果教本茨pV=nTR這種理想氣體狀態方程，被問起來說從哪裡知道的，卡爾總不能說是有人託夢吧？
真這麼說現在已經被綁在火刑柱上燒死了。
「噴粉器就是用來混合空氣和煤粉的，這個管子縮口處可以控制氣流速度。」卡爾指了指圖紙說道。
由於本茨並沒有學過流體力學，因此看見一根粗細不一的管子，根本聯想不到這個結構可以改變流過氣體的流速。
而文丘里管正是通過改變縮口的截面積改變流速實現控制空氣和燃料混合比的。
這也就是電噴出現之前，汽車發動機常見的化油器的原理。
卡爾只不過是把通過氣流速度變化改變汽油揮發混合改成了用不同流速空氣捲起煤粉而已。
「為什麼？」本茨眨了眨眼，眼神中依然帶著迷茫。
「你可以想像一下，氣體在恆定截面積的管道內的一定時間內以一定速度通過，這就是這段時間通過的氣體體積。那要維持總體積不變，當管道截面積突然下降的時候速度必須加快，否則就堵車了。」
這實際上就和高架橋上五車道突然變成三車道一樣，如果要維持單位時間內通過的車輛總數不變，那每輛車的速度就必須加快。
「好像是這樣。」本茨點了點頭。
「通過噴粉器把煤粉和空氣混合，隨後吹入鍋爐的燃燒室。可以通過變更截面積隨時改變煤粉的吹入量。」卡爾解釋道。
這是卡爾針對蒸汽機特性設計的送料結構，能夠極大提升蒸汽機的響應速度。
只需要改變噴粉量，最快幾秒就能讓火力的變化反應到蒸汽機的輸出功率上來。
而按照傳統的鍋爐設計，從添加燃料或調節鍋爐氧氣進氣量到蒸汽機的輸出功率變化，至少是按分鐘計算的。
「除此之外我還有一個問題，這個水管鍋爐……成本會不會太高了？」本茨又翻了翻那本冊子。
這一頁是關於鍋爐的構型問題。
18世紀常見的鍋爐是鍋殼鍋爐，和架口鍋在火上燒相比僅僅是通過改變鍋的形狀提高了一些接觸面積。
林茨的工廠生產的蒸汽機則採用火管鍋爐，燃燒室的熱空氣會穿過水箱，極大地提高了熱交換效率。
而卡爾在示意圖中使用的，則是水管鍋爐。
水流過放在火上加熱的金屬管壁。
這樣做的優點很明顯，水的需求量少，方便封閉管道冷凝回收，熱交換效率更高，響應性更好。
缺點就是對管道的密封性和耐壓性、耐腐蝕性提出了相當高的要求。
出於加工性、耐腐蝕性和導熱性考慮，卡爾選擇的是純度不低的黃銅。
在這個年代加工空心管道本身就已經很困難了，還要使用黃銅。本茨有些不敢想這個鍋爐的價格有多高。
「你有算過價嗎？我沒有做過嚴格的成本計算，但是應該不會超過三輛高檔馬車的價格。」
「核算過，比兩輛高檔馬車稍微貴一些，大概1500弗羅林。」本茨說完，低頭喝了一口湯。
「那就夠了，這東西不需要精心打理，不需要擔心生病，不會累。我想應該有不少人搶著來買。」
「我是說，用火管鍋爐可行嗎？」本茨試探性地問道。
要知道火管鍋爐不需要承擔蒸汽壓力，對加工難度和材料性能的要求低得多。
按照卡爾的構想，水管鍋爐的黃銅水管需要使用冷拔拉管機去製作。
製作方法是將已經鑽孔的黃銅管套在內徑一定的模具上使其穿過模具被撐大。
這種機器本質上是通過強行撐大的方式加工水管的，優點是鑽孔的時候對精度的要求很低。
但本茨從來沒嘗試過這樣的加工設備，對加工可靠性和良品率都不抱希望。
最差的結果是黃銅水管必須採用鑽穿打孔的方式加工，半米長的管道要打出壁厚均勻的孔幾乎是不可能的。
「響應性太差了，如果用火管鍋爐，從駕駛員踩下油門到動力增加，至少有幾十秒的間隔。」卡爾搖了搖頭。
實際上人類並非沒有嘗試過蒸汽汽車，但其響應速度問題始終是無法解決的瓶頸。
直到20世紀初，人類才終於造出來加速響應小於一秒的蒸汽汽車。而這個時候內燃機早就已經成為汽車的絕對主流了。
雖然卡爾已經給蒸汽汽車設計了儲能飛輪作為車輛急加速的瞬態響應動力源，但飛輪的儲能不可能覆蓋超過十秒的響應延遲。
或許對於這個時代的駕駛員來說這是可以接受的，但卡爾接受不了。只開過汽車的卡爾無法想像自己想要超車需要先提前30秒踩油門是什麼體驗。
「我明白了，那就按照這個思路設計。」疑問得到解答的本茨把冊子收了起來，重新拿起麵包，掰下一塊放進嘴裡。
麵包已經有些涼了，但他嚼了幾口，又蘸了蘸碗裡已經不太熱的湯汁，把那一口咽了下去。
「現在工廠的研發項目只有這兩項對吧？」卡爾問道。
卡爾雖然會提供很多技術支持，甚至一些工程示意圖，但大多數詳細結構設計依然是本茨帶人完成的。
他每天都要忙政務，壓根沒時間去做攀科技的事。更何況作為一個習慣了計算機輔助製圖的工程師，卡爾實在沒有拿筆手繪圖紙的閒心。
只有工廠剛開辦的時候，卡爾有陪著本茨他們一起研究過工具機的設計。後續他就很少直接參與研發了。
而且本茨帶領的研究團隊實力也不差，基本都是些大學畢業出來找不到工作的平民。
在工廠里接受系統培訓後，邊干邊學，到第五年的時候就已經算是個合格的工程師了。
「那就麻煩工廠那邊加把勁了，等蒸汽機車樣車造出來了就先開到維也納來。」
這款在卡爾眼裡完全是東拼西湊出來的臨時產品，或許會成為奧地利工業革命的關鍵一步。
「對了，如果真的要賣車的話，肯定不能頂著礦用設備公司的頭銜賣。怎麼辦，新註冊一家公司嗎？」本茨突然想到什麼，開口問道。
「那就新註冊一家專賣發動機的公司吧，名字就叫卡爾·本茨。」卡爾笑著說道。