之前修苏联设备时积累的结构设计经验，开始画草图。
蒸汽机的基本原理不复杂，锅炉烧水产生蒸汽，蒸汽通过管道进入气缸，推动活塞运动，活塞通过连杆带动曲轴，曲轴带动飞轮高速转动，输出机械动力。但把原理变成一台能干活的小型蒸汽机，需要解决好几个关键问题。
双缸设计是因为双缸比单缸运转更平稳，扭矩输出更均匀。双缸意味着两根连杆、两个滑阀，相位角要错开九十度，一根连杆在上止点时另一根正好在中间位置，这样飞轮的转速就不会忽快忽慢。
他参考了柴油发动机的曲轴结构——上次修苏式铣床的时候测绘过传动箱里的行星齿轮和蜗杆减速器，对连杆机构和曲轴配合有了更深的理解。
蒸汽机的连杆比柴油机简单，因为蒸汽压力比燃油爆燃压力低得多，不需要承受剧烈的冲击载荷。滑阀配汽机构参考了铣床液压调速回路的设计思路，阀芯的往复运动由曲轴通过偏心轮驱动，蒸汽进入气缸的时间和顺序自动配合活塞的运动节奏。
调速机构控制蒸汽流量，飞轮上装离心式调速器，转速过高时飞锤甩开，带动节流阀减小蒸汽量，转速过低时节流阀自动开大。飞轮储存能量，冲程间隙靠飞轮的惯性平滑过渡。
气缸的加工精度是整个设计里最难啃的骨头。内壁必须镜面光滑——蒸汽压力虽然不如柴油机缸内爆燃那么高，但活塞要在里面反复高速运动，任何微小的粗糙都会导致蒸汽泄漏和活塞磨损。
他画完气缸的剖面图，在光洁度要求旁边标了个星号，备注“手工研”。老周端着搪瓷缸子路过军工件区，低头扫了一眼图纸，缸子停在嘴边。
“这又是啥？看着比立车的传动箱还复杂。双缸——这玩意儿做出来得多大？”
“长一米左右，高半米。预计出力十五马力。”
“十五马力？就这铁疙瘩？”老周把缸子搁在料架上，弯下腰凑近了看，手指在草图上点了点，“一个冲程能有多大劲？”
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