這鐵匠是個人才，還專門去跟托馬斯本人請教，然後又拜訪了物理學家胡克，在托馬斯原有的基礎上，才把紐可門機改造出來了。
托馬斯的蒸汽機是灌入冷水來冷凝，效率就要低多了，會消耗大量的熱能。
汽缸裡還有活-塞，不能把火力轉化為機械力，從而不能帶動其他的機械，不能算是真正的蒸汽機了。
紐可門機則是把鍋爐和汽缸分開，使蒸汽在鍋爐裡生成，然後再送入汽缸，又增加了活-塞，變成了氣壓式的蒸汽機。
顧凝宸在白紙上把紐可門機的圖紙仔細畫了下來，很多人隻知道瓦特，其實瓦特的蒸汽機是在紐可門機的基礎上改良的，更適合工業來用，也大幅度增加了效率。
瓦特改良的就是冷凝器和汽缸徹底分開，這樣就不必讓蒸汽機大部分的蒸汽都用在維持溫度上，能大大增加效率。
不過活塞和大型汽缸之間的密封程度，才是新機器的關鍵。
後來他還增加了雙重汽缸和雙向活塞，另外還有水泵，能夠讓機器適合工業化。
隻是這對技藝要求太高，首先就需要鋼鐵，但是如今暫時還沒有鋼鐵廠。
暫時可以用瓦特初代的蒸汽機，要求不會太高，卻足夠成為動力機器了。
顧凝宸一邊想一邊畫，從紐可門機然後畫到了後麵幾個機器。
康熙沒有出聲打擾，一張張看過去，能看得出這個機器一再被改良，不過後邊明顯顧凝宸沒有繼續畫下去了。
她隻畫了一個輪廓，很快就放下了手裡的鉛筆，輕輕歎了一口氣。
康熙一聽就問道：“怎麼，這機器是有什麼難處了？”
顧凝宸搖頭道：“皇上，隻是這材料方麵，恐怕需要慢慢琢磨才行，暫時隻能做這一個了。”
她拿出中間的一張圖紙，正是介於紐可門機和瓦特後來的蒸汽機之間，正是適合這時候用了。
顧凝宸解釋了水蒸氣轉化為動力，康熙聽著若有所思，很快明白道：“這東西跟南懷仁給朕送的一個玩具很相似。”
這是在太皇太後去世之前，南懷仁獻上的，康熙原本要給顧凝宸一起看看。
可惜太皇太後突然離世，後邊康熙沉浸在悲傷當中，也就徹底忘了這件事。
要不是顧凝宸如今提起，康熙都沒能想起來。
顧凝宸聽得一驚，這時候南懷仁就已經做出了蒸汽機了？
聽康熙的意思，這不止是蒸汽機，而且是蒸汽機車了。
還是靠著蒸汽機的動力，不需要人驅動的車子！
她詫異得瞪圓了眼睛，這麼重要的東西，康熙和南懷仁居然都當做是玩具嗎？
顧凝宸心裡有點一言難儘，但是等看到這個蒸汽機車的時候，她就忽然能明白，康熙為什麼會當這個是玩具了。
因為確實看著就是個玩具啊，車子並不大，約莫半米長。
上麵彆說坐人，小貓小狗都坐不住。
因為車上有個小爐，爐子上麵是個銅製的小鍋，鍋有個壺嘴連著後邊的渦輪葉片。
然後爐子一燒，小鍋的水蒸氣就從壺嘴吹動渦輪葉片開始轉動，帶動四個輪子向前走。
爐子和小鍋就占了一半以上的地方，壓根沒有多少空隙。
說是車，確實跟玩具沒什麼兩樣。
因為車身很輕，所以蒸汽帶動的風力才能夠驅動。
如果上麵放個東西，增加重量，估計就不能動了。
雖然如此，隻要小鍋裡的水沒有燒儘，這小車就能一直走了。
顧凝宸就好奇道：“皇上，這輛小車能走多久？”
康熙就答道：“南懷仁之前試過，小鍋裡麵的水是滿的話，能走五個時辰。”
顧凝宸算了一下，五個時辰，那就是十個小時了！
好家夥，這蒸汽機車還挺能走的！
她就試探著問道：“皇上，要是把這個鍋爐弄得大一點，後邊放著可以坐人的地方。就能不必牲畜，也不用人力腳踏，還能自個行走的車子了。”
康熙也是看出來了，顧凝宸之前看見那個鐵匠做的機器，原來是打算用在這上麵。
自行車和三輪車不需要牲畜，已經很省事了，要是有這個隻需要燒水就能自主行走的車子，確實能更方便一些。
他就點頭道：“確實是個不錯的主意，正好南懷仁對此頗為熟悉，這小車也是他做出來的，讓他去跟格物學院的學生一起做個大一點的車子，估計也不難。”
顧凝宸想說還是挺難的，這個小車看著容易，是因為水蒸氣並不是直接轉化為機械能，而是風能，帶動車子走著。
這跟大型的蒸汽機車子還是有很大的差彆，她隻能同情一下南懷仁了。
不過南懷仁既然能夠自個創造出小蒸汽機來，對這個原理自然是清楚的，說不準真能做出來。
康熙派人跟南懷仁一說，後者苦著臉，跟傳話的李德全小聲問道：“皇上的吩咐，微臣一定照辦，就是這機器看著相當難做，是不是能寬限一點時間？”
要一個月半個月做出來，他肯定辦不到的。
李德全親自來傳話，就是康熙的意思，於是就說道：“皇上自然希望越快越好，卻也要這車子能走能用才行。彆是趕時間，做出來的東西不能用，那就沒有意思了。”
言下之意，康熙願意給南懷仁寬限了時間，卻希望他最後真能做出來，而不是敷衍了事。
南懷仁忙不迭應下，李德全就把顧凝宸畫的圖紙遞了過來。
顧凝宸雖然知道南懷仁對這個原理還是清楚的，但是要全部琢磨出來，也需要不少的時間。
她索性把後人的圖紙送給南懷仁，讓他能夠在後人的肩膀上儘快把蒸汽機車做出來。
南懷仁得知是定貴妃親手畫的圖紙，雙手恭敬把錦盒裡的圖紙收下。
他在宮裡經常聽說這位神奇的定貴妃，知道她對機械有所涉獵。
不過定貴妃的年紀實在太年輕了，如果彆的還好，這個蒸汽機在西洋那邊剛起步。
南懷仁會做出那個小車來，當然不可能憑空製造，而是在西洋那邊學習的時候，已經學會了蒸汽的利用原理。
他還時常跟好友用信箋聯係，得知前陣子西洋那邊有人做出了高壓鍋，就是用水蒸氣造成的氣壓，於是就動手做了這麼個小車來。
自己就不說了，畢竟有好友幫忙收集了不少資料，算是自學成才。
但是定貴妃身在深宮之中，哪怕康熙再寵愛她，也不可能早早得到西洋各處的消息？
不管如何，南懷仁回去後還是打開錦盒，打算看一看這個圖紙。
彆是後邊康熙問起他看的怎麼樣，自己卻回答不出來。
南懷仁在大清的時間不短了，很得康熙的喜歡，正是因為他的眼力勁和識時務。
他打開錦盒看了一眼，然後目光就移不開了！
南懷仁在書房裡沉浸在這個完美的圖紙當中，久久不能自拔。
之前他還想著定貴妃那麼年輕，能知道什麼真正的蒸汽機嗎？
如今南懷仁隻想把之前的想法咽下去，然後給自己一巴掌。
這不叫知道，什麼才叫知道？
南懷仁感覺自己做的那個小車真的隻是小玩意兒，估計定貴妃看不上，才會看過後親自畫了一個圖紙送過來給他。
他頓時覺得自己的臉頰火辣辣的，彆提多疼了。
南懷仁盯著圖紙簡直廢寢忘食，裡麵連數據都標出來了，簡直照著做就行了。
如果他還做不出來，那就沒臉出門見人！
南懷仁連夜帶著圖紙去格物學院，把那些準備休息的學生都叫了過來，說了康熙需要做的這個東西。
格物學院的學生們都是研究狂人，不睡覺算什麼，他們麻溜就起來開始乾活。
圖紙都有了，照著做就行，他們仔細看完圖紙後，隻覺得精妙絕倫，都舍不得放下了，一個比一個看得沉迷。
南懷仁也能理解他們，畢竟自己之前也是看得十分沉迷了。
雖說蒸汽機已經很完美了，但是要跟車子結合起來，就需要南懷仁和格物學院的學生一起鑽研一番了。
不然總不能他們這麼多個腦袋都不如定貴妃，還要麻煩定貴妃把蒸汽機車的圖紙具體畫出來，其他人才會做，那就真是沒臉呆在格物學院裡頭了。
南懷仁帶著這些學生們埋頭苦乾，隔幾天還派人跟康熙和顧凝宸說一說進度。
顧凝宸看過後對康熙笑道：“看來南大人還是很刻苦的，這幾天已經打算把蒸汽機的配件做好，然後組裝起來。”
蒸汽機組裝好後，車子其他部分也得開始設計，然後做出配件來。
第一輛蒸汽機車做出來，鍋爐在前麵，還有排出廢氣的煙筒，看著並不美觀。
南懷仁幾經修改，才讓車子沒那麼難看。
前麵鍋爐用蓋子罩住，沒有完全顯露出來，煙筒也放在車底，這樣坐在車上的人就不會被煙霧擋住視線而看不見了。
如果後邊再加長一點，就能用來拉貨。
隻是這車的造價有點高，一般人可用不起。
而且需要平整的路麵，不然顛簸起來，那就要難受了。
對康熙來說，這都不算事，沒有平整的路，那就修路好了。
反正開車能去的地方不太遠，這把京城附近的路修整一番就好。
他這麼一說，南懷仁就放心了。
終於花費了好幾個月，南懷仁才成功做好了第一輛蒸汽機車。
他親自開著車在空地上走了一圈，康熙帶著皇太後、顧凝宸和幾個小阿哥過來看看。
皇太後看著這車居然不用牲畜來拉，甚至都不用人來牽，也沒有腳踏，直接就能走了，頓時滿臉驚奇。
幾個阿哥更是看得目不轉睛，隻覺得十分稀奇。
顧凝宸看著這黑皮的車子，該是銅製的，然後外邊擦了黑油，烏漆嘛黑，跟後世的車子勉強有點相似。
前麵是蒸汽機，後邊是司機，還能拉長車身來拉貨。
康熙看著手癢，見南懷仁繞了幾圈沒什麼問題，他就上了車，讓南懷仁坐在旁邊指點一二，自己來開一開。
車子繞了好幾圈，剛開始走得很慢，還會卡頓，後邊就順暢得多了，顯然康熙上手了，把車子開得很順。
他繞了好幾圈，總算是特彆熟悉的時候，才叫上顧凝宸，坐在南懷仁的地方，帶著她開車繞圈了。
顧凝宸沒想到有一天，竟然跟著康熙開車兜風，實在有趣極了。
康熙也沒有貪快，走得穩穩當當的，在空地上繞了好幾圈才停下來：“這車子還不錯，比騎馬還容易上手。”
顧凝宸點點頭，如果不是擔心康熙害怕，其實她都想來開一會。
她在後世可是有駕照的人，開這麼一輛原始的蒸汽機車那就太簡單了。
康熙看得出顧凝宸的躍躍欲試，猶豫了一下，想著自己在旁邊看著，應該沒什麼問題，就勉強點頭道：“你試著走一圈，走慢一點，朕看著你。”
顧凝宸雙眼頓時亮晶晶的，立刻跟康熙換了個位置。
她雙腳一動，踩空了才回過神來，可惜了，如今還沒有油門和刹車，隻能手動。
顧凝宸很久沒用過手動了，剛開始有點笨拙，不太適應這個過分原始的蒸汽機車。
起初的時候她走得小心翼翼的，後邊就順手多了，就走快了一點。
看得周圍的人心驚膽戰的，尤其南懷仁的臉色都白了，生怕車子要是被定貴妃開得太快衝出去，他找什麼攔著？
好在定貴妃還是心裡有數的，慢慢把車子停下來。
她本人玩得還是挺高興的，康熙無奈搖頭，跟著一起下車，感覺這車子確實不錯，還獎賞了南懷仁和格物學院的學生。
不過隻做車子暫時不能量產，要是把蒸汽機安裝在船上反而更實用一些。
如今海運才是國庫最大的進項之一，要是能加快航運的速度，縮短來回的時間，那收入自然能夠更多。
南懷仁立刻帶著格物學院的學生投入到新的項目裡麵，開始用蒸汽機安裝到船隻裡頭。
他起初安裝蒸汽機後，隻用來驅動槳葉，轉動後讓船隻能夠逆風而行。
但是這樣的驅動力不太夠，就增加了槳葉，從四個增加到八個，然後加到十六個。
這樣隻有一個蒸汽機是不夠的，南懷仁加到了三個，才給了足夠的動力，讓螺旋槳能夠飛快轉動起來，帶動船隻順流的時候能夠航行得更快了。
南懷仁花了幾個月的功夫，才算是改裝好了這個蒸汽機船隻，跟康熙請示，可以讓大船下水來試著航行了。
康熙不好離京，沒有親自去看，而是派了拖爾弼去天津港看這艘蒸汽機船的航行速度如何。
為了實驗蒸汽機船的動力如何，所有的風帆都被收了起來，隻讓南懷仁在船上打開了蒸汽機。
很快轟隆的聲音響起，接著就是船隻側後邊的螺旋槳開始轉動。
轉動漸漸加快，船隻就動了起來。
所有的船員都在甲板上，沒有人在底下劃槳，就看著船隻自動開始航行了。
這讓岸邊的人十分驚奇，拖爾弼更是滿臉驚訝。
他來之前聽說這船隻安裝機械後就能自個走了，還覺得難以想象。
等到親眼所見，拖爾弼才感覺十分神奇！
他在給康熙的折子裡寫了開船的情景，沒用多少華麗的辭藻，而是從一開始船隻怎麼啟動開始具體描述。
康熙看過後，就跟自己親眼所見一樣了。
他特地派拖爾弼過去，就清楚拖爾弼是懂自己的意思。
這個船隻嘗試航行，不需要用多華麗的辭藻來誇獎，隻需要實事求是說這艘船安裝蒸汽機後的航行如何就行。
拖爾弼很好完成了這個差事，他甚至在船隻重新靠岸後，跟著南懷仁上船重新開啟蒸汽機。
他就在旁邊看著，然後記下來，全都寫在折子上。
親眼目睹這蒸汽機後，拖爾弼感覺就更不可思議了。
難怪顧凝宸那麼喜歡鑽研這些機械，原本拖爾弼覺得深奧，又感覺這機械冷冰冰的，美感不足。
如今看來，這東西不講究外表多好看，內裡卻相當實用了。：，，.