姜朝鳳宗族

瓦特被譽為人類歷史上最著名的發明家之一。在美國作家查爾斯·穆雷的《人類成就》（Human Accomplishment）一書中，他曾經做過一個調查，在歷史上最知名的229位發明家中，瓦特與愛迪生並列第一位。在1978年麥可·哈特發表了一篇引發熱烈討論的作品《人類歷史最有影響力的100人》中，瓦特因為發明蒸汽機而被列在第22位。

改良蒸汽機 瓦特造就工業轉捩點
改良蒸汽機 瓦特造就工業轉捩點 | 世界歷史巡禮 | 近代 | 大紀元 https://bit.ly/373fRYj
詹姆斯‧瓦特(James Watt)是蒸汽機的發明人。18世紀第一次工業革命正是因為有了瓦特的發明，把製造業從人手操作推向機械化，蒸汽機就像是為工業革命插上了翅膀，造成人類社會一個劇烈的變動。
童年體弱 不適學校生活
1736年1月19日，瓦特生於蘇格蘭的港口小鎮格裡諾克(Greenock)。瓦特的父親是熟練的造船工人，擁有自己的船隻與造船作坊；母親出身於一個貴族家庭，受過良好的教育，家庭經濟狀況小康。
瓦特一生下來就體弱多病，他又小又瘦，備受病痛的折磨，因此沒有像其他同齡人一樣按時上學。
母親除了悉心照顧他的身體外，也是他的啟蒙老師，教他語言、文學、歷史等知識；父親教他數學，還給了他一套木工用具的玩具。瓦特從小就表現出了精巧的動手能力以及數學上的天分，他也很有機械頭腦，常用工具自製出各種模型。
到了11歲時，瓦特被送進學校，接受正規教育。離開了家人的庇護，他第一次與同齡人生活在一起。
他不習慣吵吵嚷嚷的學校生活，更不懂得怎樣與同學相處，因此常常成為同學欺負、嘲弄的對象，這使得他更加孤獨自憐、缺乏自信。13歲時，他轉學到一家新學校，在老師的幫助下，性格才有所改變，學業也蒸蒸日上。但過沒多久，他又因病退學，從此告別了學校生活。
後來在父親的工廠裡，他學到許多機械製造知識，並學會了如何維修及製造一些海事輔助儀器，如四分儀、指南針、望遠鏡等。15歲時，他立下志願要作一位科學儀器的製造人。
家逢巨變 經濟陷入困境
1753年，瓦特的母親逝世了，失去了慈母，對他來說是個不小的打擊，而雪上加霜的，是父親的生意也由於經營不善而瀕臨破產。家庭經濟陷入困境，為了減輕父親的負擔，瓦特決定到母親的故鄉格拉斯哥（Glasgow）學一門技藝。他在格拉斯哥工作了一年，卻發現自己的技術沒有進步。
後來，格拉斯哥大學教授迪克（Robert Dick）介紹一位相當有名望的儀器製造師修特，瓦特因此收拾行囊，帶著迪克教授的介紹信，啟程來到了倫敦，一心想學習更精深的技術。
令人失望的是，修特不想收他為徒，婉拒了他。他向瓦特另外介紹了幾位行家。瓦特挨家一一拜訪，期望有人能收他為徒，可是他的年齡偏大，又不是本行的學徒，加上當時的公會行規規定非常嚴格，因此四處碰壁，得到的的結果都一樣令人失望。
學徒生涯 靠意志力度過
正當他的處境快要跌入谷底時，幸好有一位技藝高超的製造商摩根（John Morgan），毫不理會公會的規定，敢於收他為徒。可是摩根提出了相當嚴苛的條件，即學徒的學習時間只有一年，且必須無償的工作一年，另外還要支付一筆訓練費用。在遭到多次的拒絕後，瓦特不多加思索就答應了。
原本要花幾年時間學習的技藝，在一年中就要學成，瓦特晚睡早起，竭盡心力的學習和工作，每天工作十小時以上。他刻苦學習、鑽研技術，很快的就後來居上，超越了在摩根公司待了兩年以上的正式學徒。但繁重的工作使得從小體弱多病的他，病又復發了，憑著堅強的意志，他在倫敦堅持的待了下來，直到學徒期滿。
一年後回到格裡諾克老家時，瓦特已成了手藝高明的輪盤、指南針、量重機製造人。
故鄉港口的海風吹拂、悠閒的生活、以及營養的補充，他的身體漸漸的恢復了健康。為了生計，瓦特再度來到格拉斯哥。
成功轉折 任儀器製造師
1757年，格拉斯哥大學的教授約瑟夫‧布萊克(Joseph Black)提供給瓦特一個機會，聘用他為正式「數學儀器製造師」，讓他在大學裡開設了一間小修理店。在這期間，許多學者、專家經常到修理店，瓦特與這些大學教授、學者們交往，獲得了珍貴的友誼，也學到各種科學知識。這是他人生中的一個轉折點，也是邁向成功之路最重要的起點。
1763年底，瓦特接受格拉斯哥大學的委託，修理一台紐考門式蒸氣機的模型，從此開啟瓦特改良蒸氣機的研究之路。修理後這台蒸汽機勉強可以工作，但是效率很低。經過大量實驗，瓦特發現它浪費太多蒸汽，以致不能產生較大的動力。他花了一年的時間鑽研，終於找到解決的方法。他在機器裡附加了分體冷凝裝置，又把汽缸隔離起來，使蒸汽機的效率大大提高。
著手發明 與企業家合作
瓦特想要建造一台實際的蒸汽機，但這並非一件容易的事。首先是資金，布萊克教授提供了一些幫助，但更多的資助來自於企業家約翰‧羅巴克(John Roebuck)。在羅巴克的贊助下，瓦特開始了新式蒸汽機的試製。
羅巴克幫瓦特申請了專利，但兩人的合作並不盡人意，羅巴克並未給瓦特全力的經濟資助，為了維持生計，瓦特不得不另找了一份運河測量員的工作，四處奔波，並且一做就是8年。
後來，羅巴克破產，相關專利都由伯明罕一間鑄造廠老闆馬修‧博爾頓（Matthew Boulton）接手。瓦特與博爾頓從此開始了他們之間長達25年的成功合作。與博爾頓的合作，瓦特得到了更好的設備、資金以及技術上的支持。1776 年，第一批新型蒸汽機終於製造成功並應用於實際生產。
馬修‧博爾頓的畫像。博爾頓是瓦特的第二名合夥人，他提供了瓦特充足的資源。
後來，瓦特開始繼續研究如何將蒸汽機的直線往復運動轉化為圓周運動，以便使得蒸汽機能為絕大多數機器提供動力。1781年，瓦特公司的雇員威廉‧默多克(William Murdoch)發明一種稱為「太陽與行星」的曲柄齒輪傳動系統，擴展了蒸汽機的應用。
喜歡研究思考的瓦特，還有很多其他發明，比如他發明一種新的利用望遠鏡測距的方法，一種新的透印印刷術、壓印機，以及機械圖紙著色法。1800年瓦特的專利與博爾頓的合作到期，他倆同年退休，但他們的合作延續到下一代。
1819年8月25日，83歲的瓦特於英國斯塔福德郡漢茲沃斯(Handsworth, Staffordshire)的家中去世。為紀念瓦特的貢獻，國際單位制中的功率單位以瓦特命名。
瓦特不是第一個發明蒸汽機的人
瓦特所改良的蒸氣機模型。
瓦特其實並不是第一個發明蒸汽機的人，他是在原有的紐科門蒸汽機基礎上改良成新式蒸汽機結構。但瓦特蒸汽機被廣泛地應用在工廠，幾乎成為所有機器的動力，大大地改變了人們的工作生產方式，不再依靠肌力及自然力，自此拉開了工業革命的序幕。後來，人們在他的發明基礎上，經過不斷的努力，引入更高氣壓的蒸汽，蒸汽火車、蒸汽輪船很快地相繼問世。◇改良蒸汽機 瓦特造就工業轉捩點 | 世界歷史巡禮 | 近代 | 大紀元 https://bit.ly/373fRYj

詹姆斯·瓦特 FRS FRSE （英語：James Watt，1736年1月19日－1819年8月19日），英國皇家學會院士，愛丁堡皇家學會院士，是蘇格蘭著名的發明家和機械工程師。他改良了紐科門蒸汽機，奠定了工業革命的重要基礎，是工業革命時的重要人物。 他發展出馬力的概念[2]以及以他名字命名的功率的國際標準單位——瓦特。
詹姆斯·瓦特 - 維基百科，自由的百科全書 https://bit.ly/3mc18Pn
生平
早期
瓦特在1736年1月19日生於蘇格蘭格拉斯哥附近克萊德灣上的港口小鎮格林諾克。[3]瓦特的父親是熟練的造船工人並擁有自己的船隻與造船作坊，還是小鎮的官員。[4]瓦特的母親Agnes Muirhead出身於一個貴族家庭並受過良好的教育。他們都屬於基督教長老會並且是堅定的誓約派。[5]儘管瓦特出自於宗教家庭，但他後來還是成為了自然神論者。[6][7]
瓦特小時候因為身體較弱去學校的時間不多，主要的教育都是由母親在家裡進行。[8]瓦特從小就表現出了精巧的動手能力以及數學上的天分，並且接受了很多蘇格蘭民間傳說與故事。
瓦特17歲的時候，母親去世了，而父親的生意開始走下坡路。瓦特到倫敦的一家儀表修理廠作了一年的徒工，然後回到蘇格蘭格拉斯哥打算開一家自己的修理店。儘管當時蘇格蘭還沒有類似的修理店，但是由於他沒有做夠要求的7年徒工，他的開店申請還是被格拉斯哥的錘業者行會（管理所有使用錘子的工匠）拒絕了。[9]
1757年，格拉斯哥大學的教授提供給瓦特一個機會，讓他在大學裡開設了一間小修理店，這幫助瓦特走出了困境。[10]其中的一位教授，物理學家與化學家約瑟夫·布萊克更是成了瓦特的朋友與導師。[11]
1767年，瓦特與表親瑪格麗特·米勒（Margaret Miller）結婚，此後他們共養育了5個孩子，其中有2個活到了成年。
蒸汽機
瓦特的小店開業4年後，他對蒸汽機產生興趣，在朋友羅賓遜教授的引導下，瓦特開始了對蒸汽機的實驗。[12]直到此時，瓦特也還從未親眼見過一台可以運轉的蒸汽機，但是他開始建造自己的蒸汽機模型。初步的實驗失敗了，但是他堅持繼續實驗並且閱讀了所有他能找到的有關蒸汽機的材料，獨立地發現了潛熱的重要性（儘管這在好幾年前就被布萊克教授發現了，但瓦特當時並不知情）。
1763年，瓦特得知格拉斯哥大學有一台紐科門蒸汽機（Newcomen steam engine），但是正在倫敦修理，他請求學校取回了這台蒸汽機並親自進行了修理。[12]修理後這台蒸汽機勉強可以工作，但是效率很低。經過大量實驗，瓦特發現效率低的原因是由於活塞每推動一次，氣缸裡的蒸汽都要先冷凝，然後再加熱進行下一次推動，從而使得蒸汽80%的熱量都耗費在維持氣缸的溫度上面。[13]1765年，瓦特取得了關鍵性的進展[14]，他想到將冷凝器與氣缸分離開來，使得氣缸溫度可以持續維持在注入的蒸汽的溫度，並在此基礎上很快建造了一個可以運轉的模型。[13]
但是要想建造一台實際的蒸汽機還有很長的路要走。首先是資金，布萊克教授提供了一些幫助，但更多的資助來自於約翰·羅巴克。羅巴克是一位成功的企業家，著名的卡倫鋼鐵廠的擁有者，在羅巴克的贊助下，瓦特開始了新式蒸汽機的試製，並成為新公司的合伙人。試製中的主要困難還在於活塞與氣缸的加工製造工藝上。當時的工藝水平下鋼鐵工人更像是鐵匠而不是機械師，所以製造的結果很不滿意。此外由於當時的相關專利申請需要國會的認可，大部分的資金都花費在相關程序上。由於資金的短缺，瓦特不得不另找了一份運河測量員的工作，並一幹就是8年。[15]這之後，羅巴克破產，相關專利都由伯明罕一間鑄造廠老闆馬修·博爾頓接手。瓦特與博爾頓從此開始了他們之間長達25年的成功合作。
與博爾頓的合作，使得瓦特得到了更好的設備資金以及技術上的支持，特別是在加工製造工藝方面。新型蒸汽機製造的一個主要困難在於活塞與大型氣缸的密合，這個問題最終被約翰·威爾金森（John Wilkinson）解決，他在改進加農炮的製造時提出了一種新的精密鏜孔加工技術，可以用於蒸汽機的製造。終於在1776年，第一批新型蒸汽機製造成功並應用於實際生產。這批蒸汽機由於還只能提供往復直線運動而主要應用於抽水泵上。在之後的5年中，瓦特贏得了大量的訂單並忙於奔波於各個礦場之間安裝由這種新型蒸汽機帶動的水泵。
在博爾頓的要求下，瓦特開始繼續研究如何將蒸汽機的直線往復運動轉化為圓周運動，以便使得蒸汽機能為絕大多數機器提供動力。一個顯而易見的解決辦法是通過曲柄傳動，但是該項專利所有人，約翰·斯蒂德（John Steed）要求同時分享瓦特此前的分離冷凝器的專利，這一要求被瓦特堅決地拒絕了。1781年，瓦特公司的雇員威廉·默多克（William Murdoch）發明了一種稱為「太陽與行星」的曲柄齒輪傳動系統，並以瓦特的名義成功申請了專利。這一發明繞開了曲柄專利的限制，極大地擴展了蒸汽機的應用。
之後的6年裡，瓦特又對蒸汽機作了一系列改進並取得了一系列專利：發明了雙向氣缸，使得蒸汽能夠從兩端進出從而可以推動活塞雙向運動，而不是以前那樣只能單向推動；使用節氣閥門與離心節速器來控制氣壓與蒸汽機的運轉；發明了一種氣壓示工器來指示蒸汽狀況；發明了三連杆組保證氣缸推桿與氣泵的直線運動。由於擔心爆炸的危險以及泄露問題，瓦特的早期蒸汽機都是使用低壓蒸汽，後來才引進了高壓蒸汽。所有這些革新結合到一起，使得瓦特的新型蒸汽機的效率是過去的紐科門蒸汽機的5倍。
1794年，瓦特與博爾頓合夥組建了專門製造蒸汽機的公司。在博爾頓的成功經營下，到1824年就生產了1165台蒸汽機。瓦特與博爾頓都賺到了不少錢。
性格
瓦特心思細膩，做事動作遲緩並且非常容易焦慮。他常常會灰心喪氣。他會將工作放到一邊，感覺好像要徹底放棄了，但他的想像力豐富，總是能想到新的改進方法，以至於很多時候都來不及一一完成。瓦特的動手能力很強，並可以完成系統的科學的測定，以量化自己的革新效果，幫助自己的理解。
瓦特是一位紳士，為其他工業革命時期的知名人士所尊重[16]。他是伯明罕工業家與科學家組織的「月光社」的重要成員，總是對新的領域表現出極大的興趣，被認為是很好的社交夥伴。[17]但他對商業經營卻基本一竅不通，特別討厭與那些有興趣使用他的蒸汽機的人討價還價或談判合同。直到他退休時，他都一直對自己的財務狀況感到不安。他的合作者與朋友都是些意氣相投的夥伴並能保持長久的友誼。
晚年
瓦特在半退休之前也有很多其它發明，比如他發明了一種新的利用望遠鏡測距的方法，一種新的透印印刷術，對油燈進行了改進，蒸汽碾壓機以及延續至今的機械圖紙著色法。
1800年瓦特的專利與博爾頓的合作到期，他於同年退休。但他們的合作延續到下一代，馬修·博爾頓與小詹姆斯·瓦特繼續合作，同時吸收了威廉·默多克為合伙人，保證了公司的持續成功。
瓦特退休後曾與他的第二任妻子到法國與德國旅行，並且在威爾斯購買了一所住宅。
1819年8月25日，83歲的瓦特於英國斯塔福德郡漢茲沃斯（Handsworth, Staffordshire）的家中去世。
爭議
正如其它很多重大發明一樣，關於瓦特是否是一些蒸汽機相關的專利的發明者上一直有很多爭議。但對於其中最重要的分離式冷凝器，毫無爭議是由瓦特最早提出並獨自發明的。從1780年左右，瓦特開始採取措施，對一些聽說到的別人的主意預先提請專利，以保證蒸汽機的整體發明屬於自己並防止其他人介入。瓦特在1784年8月17日給博爾頓的一封信中說道：
「我對於輪盤支架的描述是我在允許的時間與場地條件下能做的最好的情況；但是它本身還有很大缺陷，我這樣做的目的只是為了防止其他人獲取類似的專利。」
有人認為瓦特不允許其雇員威廉·默多克參與其高壓蒸汽機的研製，從而推延了該項發明的產生。瓦特還與博爾頓一起壓制其他一些工程師的工作，如喬納森·霍恩布勞爾（Jonathan Hornblower）在1781年發明了另外一種蒸汽引擎，但是因被訴侵犯了瓦特的專利而失敗。
瓦特在1781年申報的「太陽與行星」曲杆齒輪聯動裝置的專利，在1784年申報的一項蒸汽機專利，都有很強的證據顯示是由其手下的工程師威廉·默多克發明。瓦特在1782年1月3日給博爾頓的一封信中提到該項發明的產生時說道：
「我試驗了一個圓周運轉的引擎模型，它是由威廉·默多克在我原有的計劃上重新提出並實現的。」
但威廉·默多克本人從未對這項專利的所有權提出過異議，他一生都工作於博爾頓與瓦特的公司，並在瓦特退休後被吸收為合伙人之一。即便在原來阻礙瓦特發明的曲柄專利於1794年過期後，瓦特的蒸汽機也一直繼續採用這項「太陽與行星」傳動技術。
據說瓦特還曾阻撓其它一些非自己專利的蒸汽機的發明與推廣，並認為用蒸汽機來推動車輛是不可能的事情。
影響
瓦特在原有的紐科門蒸汽機基礎上發明的新式蒸汽機結構，在這之後的50年之內幾乎沒有什麼改變。瓦特蒸汽機發明的重要性是難以估量的，它被廣泛地應用在工廠成為幾乎所有機器的動力，改變了人們的工作生產方式，極大地推動了技術進步並拉開了工業革命的序幕。它使得工廠的選址不必再依賴於煤礦而可以建立在更經濟更有效的地方，也不必依賴於水能從而能常年地運轉，這進一步促進了規模化經濟的發展，大大提高了生產率的同時也使得商業投資更有效率。蒸汽機為一系列精密加工的革新提供了可能，更高的工藝保證各種機器包括蒸汽機本身的性能提高。經過不斷的努力，引入更高氣壓的蒸汽，蒸汽火車和蒸汽輪船便很快相繼問世。
伯明罕中心圖書館前的瓦特雕像
榮譽
1785年瓦特被接受為英國皇家學會院士。1814年成為法國科學院8名外籍會員之一[18]。
紀念
瓦特死後安葬於家鄉漢茲沃斯的聖瑪麗教堂後的公墓。多年後教堂擴建，使得瓦特的墓地實際上處於新教堂的內部。[19]教堂里並建有瓦特、博爾頓與默多克三人的紀念像。同時瓦特參加的『月亮學社』的紀念碑上也有瓦特與一台蒸汽機雕繪。伯明罕一所學校以瓦特的名字命名。瓦特的眾多手稿還保存在伯明罕中心圖書館裡，圖書館前至今還有瓦特的雕像。博爾頓的舊居現在是一個博物館，用以紀念他與瓦特在蒸汽機發明上的貢獻。
蘇格蘭有一些學院也以瓦特的名字命名，比如知名的「詹姆斯·瓦特學院」（James Watt College）。愛丁堡附近老牌的「赫瑞瓦特大學」，其前身就是建立於1821年的「瓦特藝術學校」（Watt Institution and School of Arts）。
在英國各地，有超過50條道路以瓦特的名字命名。在倫敦的西敏寺也建有瓦特紀念碑。
瓦特被譽為人類歷史上最著名的發明家之一。在美國作家查爾斯·穆雷的《人類成就》（Human Accomplishment）一書中，他曾經做過一個調查，在歷史上最知名的229位發明家中，瓦特與愛迪生並列第一位。在1978年麥可·哈特發表了一篇引發熱烈討論的作品《人類歷史最有影響力的100人》中，瓦特因為發明蒸汽機而被列在第22位。
為紀念瓦特的貢獻，國際單位制中的功率單位以瓦特命名。詹姆斯·瓦特 - 維基百科，自由的百科全書 https://bit.ly/3mc18Pn

改良蒸汽機的瓦特誕辰
瓦特？啊不就他小時候看到燒開水的水壺蓋子被蒸氣掀起，因此得到靈感而發明蒸汽機。錯！他既沒有因此得到靈感，蒸汽機也早就有人發明了，瓦特只是「做了一個改良的動作」。不過這個改良卻造成很大的差別，為工業革命揭開了序幕。
詹姆斯．瓦特。圖／wikimedia
出生於蘇格蘭的瓦特自小體弱多病，直到中年仍常受頭痛之苦。他十八歲時先到倫敦當了一年學徒，學會製造儀器後回到蘇格蘭，打算在母親的故鄉格拉斯哥 (Glasgow) 開店營業，卻因未依規定做滿七年學徒而資格不符，無法開店。幸而格拉斯哥大學剛進了一批天文儀器，因運送路程顛簸，多已無法正常運作，需要有人調整修理。於是瓦特在 1757 年進駐格拉斯哥大學開始修復的工作，並得以在校園內開個小店。他也結識了發現二氧化碳的布拉克 (Joseph Black) 教授與經濟學大師亞當・史密斯。
布拉克教了瓦特物理理論和實驗方法，還在念數學與機械的大學生羅賓遜 (John Robinson) 則特別鼓勵他研究蒸汽機。1763 年，格拉斯哥大學請他修理一台紐科門 (Newcomen) 蒸汽機的模型，開啟了瓦特投入蒸汽機的研究之路。當時紐科門蒸汽機問世五十年以來從未改變，除了替礦坑抽水之外別無用途。瓦特研究後發現它的致命缺陷：蒸氣進入汽缸將活塞往上推後，必須等蒸氣自然冷卻，活塞才會往下掉，再繼續循環。如此不但活塞動作間斷緩慢，蒸氣熱能有四分之三都浪費掉了。
瓦特花了兩年時間才想出解決之道：另建一個獨立的冷凝器與汽缸連接，活塞因重力往下掉時可以將蒸汽排往冷凝器，如此可以讓汽缸始終是熱的，活塞就能不間斷地上下運動。瓦特用模型試驗確實可行，但要建造一台真正的蒸汽機需要大量的經費，布拉克幫他找了出資人，但受限於當時的工匠技術，建造過程屢屢失敗，出資人資金有限，瓦特有八年的時間還得兼差當測量員才能維持下去。
所幸有新的金主接手，才終於在 1776 年成功造出第一台可商業運轉的新型蒸汽機。在合夥人的建議之下，瓦特繼續研究改進，讓原本只能做返復直線運動的蒸汽機也能作圓周運動，跨大了蒸汽機的應用範圍；並發明雙向汽缸，大幅提升效率。
瓦特雖然不是最早發明蒸汽機的人，但因為他的改良，蒸汽機才能改變生產方式，提升生產效率；也才有蒸汽火車與輪船的發明，降低運輸成本、縮短世界距離，人類才得以進入工業時代。不過從瓦特的故事也可看出創新絕非單憑一人之力就能成功，其中所涉及學界的協助、資金的挹注、技術的配合，乃至專利的保障（但相對的，瓦特後來也用專利打壓他人），至今仍值得我們深思。改良蒸汽機的瓦特誕辰｜科學史上的今天：1/19 - PanSci 泛科學 https://bit.ly/2WcKYe1

1763年，
瓦特得知格拉斯哥大學有一台紐科門蒸汽機（Newcomen steam engine），
但是正在倫敦修理，
他請求學校取回了這台蒸汽機，並親自進行了修理。
修理後，這台蒸汽機勉強可以工作，但是效率很低。
經過大量實驗，瓦特發現效率低的原因是：
由於活塞每推動一次，氣缸裡的蒸汽都要先冷凝，
然後再加熱進行下一次推動，
從而使得蒸汽80%的熱量都耗費在維持氣缸的溫度上面。
1765年，
瓦特想到將冷凝器與氣缸分離開來，
使得氣缸溫度可以持續維持在注入的蒸汽的溫度，
很快建造了一個可以運轉的模型。
但是要想建造一台實際的蒸汽機，還有很長的路要走。
首先是資金，後來瓦特獲得卡倫鋼鐵廠的羅巴克贊助，
開始了新式蒸汽機的試製，並成為新公司的合伙人。
其次的困難，在於活塞與氣缸的加工製造工藝上。
當時的工藝水平下鋼鐵工人更像是鐵匠，
而不是機械師，所以製造的結果很不滿意。
此外，當時的相關專利申請需要國會的認可，
大部分的資金都花費在相關程序上。
由於資金的短缺，瓦特不得不另找了一份運河測量員的工作。
在贊助人羅巴克破產後，
相關專利都由伯明罕一間鑄造廠老闆馬修·博爾頓接手。
與博爾頓的合作，使瓦特得到了更好的設備、資金，以及技術上的支持，
特別是在加工製造工藝方面。
活塞與大型氣缸的密合，最終被約翰·威爾金森（John Wilkinson）解決，
他在改進加農炮的製造時，提出了一種新的精密鏜孔加工技術，
可以用於蒸汽機的製造。
1776年，第一批新型蒸汽機製造成功並應用於實際生產。
這批蒸汽機還只能提供往複直線運動，主要應用於抽水泵上。
在博爾頓的要求下，
瓦特開始繼續研究如何將蒸汽機的直線往複運動轉化為圓周運動，
以便使得蒸汽機能為絕大多數機器提供動力。
一個顯而易見的解決辦法是通過曲柄傳動，
但是該項專利所有人，
約翰·斯蒂德（John Steed）要求同時分享瓦特此前的分離冷凝器的專利，
這一要求被瓦特堅決地拒絕了。
1781年，
瓦特公司的員工威廉·默多克（William Murdoch）發明了一種
稱為「太陽與行星」的曲柄齒輪傳動系統，
並以瓦特的名義成功取得專利，
繞開了曲柄專利的限制，極大地擴展了蒸汽機的應用。
之後的6年，瓦特又對蒸汽機作了一系列改進，並取得專利：
發明了雙向氣缸，使得蒸汽能夠從兩端進出，
從而可以推動活塞雙向運動，
而不是以前那樣只能單向推動；
使用節氣閥門與離心節速器，來控制氣壓與蒸汽機的運轉；
發明了一種氣壓示工器，來指示蒸汽狀況；
發明了三連桿組，保證氣缸推桿與氣泵的直線運動。
這些革新，使得瓦特的新型蒸汽機的效率是過去的紐科門蒸汽機的5倍。
1794年，瓦特與博爾頓合夥組建了專門製造蒸汽機的公司。
在博爾頓的成功經營下，到1824年就生產了1165台蒸汽機，
瓦特與博爾頓都賺到了不少錢。瓦特你到底哪一年改良蒸汽機啦 https://bit.ly/3m4zDHk