瓦特的发明之路呢？
那时，英国人已经开始使用蒸汽动力的机器。1698年，英国人塞维利亚制造了第一台蒸汽泵(bènɡ)，用蒸汽把水抽到高处，带动机器旋转。后来在1705年，一个叫纽科门的铁匠在此基础上制造了第一台蒸汽机，很快被工业部门采用，并传播到欧洲各国。但这种蒸汽机耗油量大，功率低，使用不方便。
由于天文系是格拉斯哥大学新成立的，杰米修复的仪器在大学里还是个稀罕物。
所以经常有人拿着实验仪器问瓦特教授:“对不起，瓦特先生，请你帮我看一下。”
瓦特的信心越来越强。
后来，他回家和父亲商量；在学校附近开了一家教学仪器店。
这件事对瓦特的人生道路影响很大，使他这个普通工人进入了大学。
瓦特的店在大学的角落，但恰好在街上，校外的订单可以自由进出。
每天早上，在学校开门之前，瓦特已经打开了商店的门，努力工作。
不知不觉就变成了教授和学生的俱乐部。他们都喜欢和这个朴实、开朗、坦率、见解深刻的年轻人交往，在瓦特的店里，他们可以很容易地看到各种各样的乐器模型。
这一天，鲁滨逊来到瓦特面前，对瓦特说:
"瓦特先生，我有一件特殊的事情想和你谈谈！"
“哦？什么特殊业务！”瓦特好奇地问。
鲁滨逊说:“要知道，在古代，人类还没有高度智慧的时候，只知道凭自己的力量做事。当人类逐渐变得聪明时，就想到了利用动物的力量。
“Pi(圆周率)就像是搬运东西。起初，人类用肩膀扛东西。等到他们学会把东西放在车上，用马拉的时候，人类的力量已经增加了好几倍，甚至几十倍。
“但这还不够。除了动物，我们必须想出其他更强的力量来推动汽车。有这样的动力吗？”
之后，罗宾逊等着瓦特的回答，但看到瓦特的沉默，罗宾逊继续说道。
“是的，我想是的，那是蒸汽的力量。我认为会发明一种由蒸汽推动的汽车。”
瓦特睁大眼睛，看着他的脸，但是罗宾逊越说越起劲。
“虽然用蒸汽推动汽车的想法令人惊讶，但这绝不是梦想！不是有纽科门发明的抽汽泵(bènɡ)被人们广泛使用吗？用来抽水的动力和用来推进汽车的动力是一样的！”
“你说的很有道理。”瓦特听得津津有味:有味道地描述；有趣的...事实上，我今天才知道纽科门的蒸汽机。虽然我已经对它的原理和结构有所了解，但这种了解是无济于事的。如果你想从中产生一个新的东西，你必须有非凡的想象力和发明能力。
“瓦特先生，只要我们两个愿意合作，还有什么不可能的？你想试试蒸汽驱动汽车的发明吗？”
“当然！”瓦特对这个新目标产生了浓厚的兴趣。
第二天，他马上跑到格拉斯哥大学的图书馆去找有关蒸汽机械的书籍，然后根据原理开始实验。
他设法找到了一个蒸煮器(现在高压锅的最初原型)，并用它作为产生蒸汽的装置。他把一个带有密封活塞块的小型注水器连接到消化器上，在消化器和注水器之间安装了一个阀门，可以上下旋转；根据阀门(fá)门的旋转方向，蒸汽可以进入汽缸(π ā n π)(即小注水器)并全部排出。
瓦特扭动阀门，蒸汽进入汽缸，小活塞被蒸汽推上来。这个力实际上可以举起7公斤。
“啊，我们走吧！动起来！”瓦特和罗宾逊都无法控制自己的惊讶。
就在他们要一起工作的时候，罗宾逊毕业了。他打算去海军服役，离开了格拉斯哥大学。瓦特不得不独自继续蒸汽机械的研究。
了解了蒸汽机械的历史，瓦特渴望看到的是纽科门的机械。
就在这个时候，瓦特听说格拉斯哥大学的标本室里有一个纽科门机器的模型。
瓦特把这个模型带回了商店，这是他第一次看到纽科门机器的模型。
瓦特立刻把模型机械一个一个地(chāi)拆了，这是他的一贯做法。直到了解了它的结构和操作方法，瓦特才彻底修复了损坏的地方，重新组装起来。
瓦特迫不及待地生火，放在锅炉下面，让模型转过来。
水一烧开，就冒出了大量的蒸汽，拧开阀门，蒸汽进入小蒸汽缸，开始砰砰地转动。
“啊！真是感动感动！”但奇怪的是，活塞只移动了三四次，然后就停了。
“哎！怎么了？”瓦特又试了一次，但结果还是一样。
三次，四次，五次...好几次，活塞还是停在中途。
“奇怪！这是什么原因？”瓦特在思考。
他马上去图书馆翻书，想看看有什么不对的地方，却得不到结果。要找出这个问题，除了重新实验，没有别的办法。
瓦特重新检查了模型机的所有部件，经过几次同样的实验，终于发现了问题。蒸汽缸由黄铜制成，这使得加热和冷却较慢。应该使用铁蒸汽缸。
另外，更重要的是，机器不能顺利运转的原因是蒸汽缸的温度。蒸汽一冷就凝结。因此，当蒸汽最初从锅炉输送到汽包时，为了不使蒸汽不必要地凝结，汽包必须保持在100摄氏度以上。
但要想把满蒸汽缸里的蒸汽凝结成真空，就必须把蒸汽缸的温度降到常温，即15摄氏度以下。
在蒸汽缸内喷冷水的目的是使温度迅速下降，使蒸汽更早凝结。换句话说，蒸汽缸必须不断地加热和冷却。
但问题是:蒸汽缸的温度一旦冷却下来，如果要再升高到沸点，势必要消耗大量的蒸汽。
纽科门的发明在这一点上无法继续。
而瓦特则是一个真正的兼具知识和技术的发明家。他对新科门发动机的结构和功能始终抱着一种严谨(jǐn):严谨和谨慎。态度去研究，结果他发现了它的缺点。
一连几天，他一直坐在工作台前，甚至懒得做实验。有时我会坐在停止的机械前，静静地沉思，然后站起来，喃喃自语，在房间里走来走去。
这几天，无论是睡觉、吃饭还是工作，他都在不停地思考这个问题。这一天，他出去散步。从街道，从广场到马路，瓦特走了将近一个小时。
瓦特无意中抬起头，然后他看到了一片绿色的草地。
“漂亮！”
瓦特放松下来，坐在一条长凳上，闭上眼睛，托着下巴，静静地休息。
这时，“热与凝结”的问题在瓦特的脑海中悄然消失，让瓦特感到无比舒适。
“唉！回家吧！”
瓦特站起来，伸了个懒腰，然后从容不迫:慢条斯理，不慌不忙。我慢慢地走回家，但还是忍不住又想起了他的问题。
就在穿过洗衣房，到达牧羊人居住的小屋后，另一个想法飞进了他的脑海。
“因为蒸汽是弹性物体，哪里有真空，哪里就会渗透到哪里。如果在汽缸和蒸汽室之间增加一个通道，蒸汽就会进入并冷凝，这样就不需要冷却汽缸，纽科门机的问题就解决了。比如主要问题解决了，其他相关问题就可以轻松解决。是吗？”
想不到这种无意的想法，彻底解决了他想了又想了一年的问题。
蒸汽能冲进真空容器是因为它的驱动力。如果汽包上附有真空容器，蒸汽经过汽包后一定会进入容器内，所以蒸汽可以在容器内冷凝而不在汽包内冷凝。
也就是说，为了冷凝蒸汽，只需要在汽包上再接一个冷凝器，使蒸汽在那里冷凝，而不冷却汽包，汽包始终是真空的。
不同的功能在不同的容器里进行，这样蒸汽缸就能一直保持热量，冷凝器也会一直冷却下来，这样连一丝蒸汽都不会浪费。
瓦特的大脑像风车一样不停地旋转。
但是，如果这个冷凝器采用纽科门机的方法，喷冷水冷凝蒸汽，那么喷出的水、冷凝水和泄漏的空气是如何逸出的呢？
这个问题又一次困扰着瓦特。经过反复思考，他想出了一个解决办法。
在下面设一个排水管，把水挤出管道，当蒸汽冲进来的时候，也能把空气挤出来。
瓦特的想法，一步步接近成功的边缘(yuán)。想到这里，他已经走了两个街区。至此，他得出结论，应该在汽包旁边建一个冷凝器。
说起来多简单啊！一个下午舒服(qiè):满足；满意；舒服。在散步中，我得到了这个发明。
由于瓦特对发明的投入，他店里的生意已经慢了下来。他已经用光了他在教学仪器上赚的所有钱。此外，他还向迪克博士借了65，438+0，000英镑，但瓦特的蒸汽机并没有完全成功。为了新装置的实验，他还得花一大笔钱。这笔钱谁来出？
罗伯特是一家名为盖伦铁厂的公司的创始人，这家公司资金雄厚。当时他是搞煤矿的，所以很关心煤坑排水。
这是多么难得的机会啊！
由于他的朋友迪克博士的介绍，罗伯特和瓦特建立了合作关系。
瓦特非常高兴，他立即开始用新模型进行实验，直到新模型测试成功。
“这样肯定没有问题。马上去申请专利！”
当年8月瓦特去伦敦申请专利。
后来1769年初，瓦特的蒸汽机专利获批。
当时瓦特33岁，从实验开始到现在已经过去了将近10年。在这65，438+00年间，瓦特忍受着经济上的压力和生活上的艰辛，遇到了许多困难和挫折(CuO):失败；输了。但他并不气馁，因为他深深知道这台新机器将是一项伟大而有用的发明。
他决定在罗博克的一所大房子里改进和制造新机器。房子位于山谷中的河边，用水方便，不引人注意。
1769年9月，花了6个月完成第一台机器。
但是瓦特的第一台蒸汽机并不成功。
冷凝器的功能不是很好，盖伦铁厂做的蒸汽缸也因为铸造不好根本用不上。最大的困难是保持活塞拧紧。瓦特用软木、防水布、亚麻布、旧帽子和牛皮纸包裹活塞，但蒸汽还是漏了出来，那些方法都没用。
瓦特非常沮丧。
他的朋友罗宾逊写信鼓励他说:“这次失败的过错不是你的发明，完全是工厂制造技术太差造成的。”只要有可靠的工人，就会成功。”瓦特刚刚鼓足勇气，打算重新开始。
这个时候，支持他的罗博克做生意亏了钱，再也支持不了他了。这位发明家真的遇到了麻烦。他不得不做测量员和工程师来养家。偏偏就在这个时候，他的妻子也病逝了。瓦特跌入了人生最低谷。但他仍然热情地从事蒸汽机的研究，因为这是他的人生目标。
好事多磨。瓦特的努力终于引起了一位伟大企业家的注意。他是罗伯特的朋友，鲍·米尔顿。他代替罗伯特，与瓦特合作，使瓦特终于有机会重新制造他的蒸汽机。
以前纽科门机与其说是蒸汽机，不如说是气动机，因为它是靠大气压力旋转的，无法避免漏气的弊端。
瓦特发明的机器充分利用了蒸汽的膨胀力，是名副其实的蒸汽机。
实验非常成功，瓦特和巴顿大为满意，于是在塞霍工厂建立了制造蒸汽机的车间，准备正式从事蒸汽机的制造。