張知木設計這個高鍋是很費了一番思量，因為現在不敢把高鍋的溫度和力弄得太高，一是怕鑄造的鍋有沙眼不安全，另外自己簡易硫化的橡膠也承不了太高的溫度。所以就計算了一下，一個大氣是0.1兆帕，而且1大氣=1.03kg/cm2.的力；一般家用的高鍋也就是0.17兆帕，就是需要額外增加0.07兆帕的力，也就是增加10.3x0.07=0.721kg/cm2。那麼那個泄孔的直徑是5mm也即是面積近20mm2，那麼這個泄閥的的重量應該是0.1442kg。這樣高鍋里的溫度就可以控制在114度不再升溫了。如果做實驗的蒸汽機缸活塞的直徑為一百毫米，則面積為31400mm2。這樣做工時活塞兩面所的差大約為226公斤。

據這些數據，張知木開始設計蒸汽機了。

等把這個設計圖紙給李雲鶴他們看時，李雲鶴看了看，說：「難度在這個氣缸和活塞之間的配合度上，現在我正在把車床轉部分都換上軸承，這樣的話加工度就會大大的提高了。再用風機作力加工這個氣缸和和活塞。應該沒大問題。」

張知木這個蒸汽機是個實驗用的原理機，因為前世只是知道這些原理，但沒親自干過，必須用試驗機把這些原理才行。

他設計的這個原理機，活塞直徑是100毫米，行程長是500毫米。為了封活塞上有兩道封槽兒，封槽里嵌著銅質的封圈。氣缸的兩端各有一個進出氣的孔，運行時保證只有一個進氣的一個出氣的。控制這兩個孔是進氣還是出氣的控制閥是由外部一套機構控制的。當活塞帶的活塞桿被頂出時，通過一套曲柄裝置推一個旋轉，等活塞桿被推到頭時，也是把子推到極限位置，這時控制機構用換向閥將進氣孔和放氣孔互相調換，這時在蒸汽的力下，活塞向反方向運，活塞桿向回拉，同時通過曲柄裝置向回拉繼續帶子轉。這樣就把活塞的往複運變子的旋轉運。當然可以通過控制蒸汽的流量，控制活塞的運速度。

這個速度控制是利用離心力原理做的。一個垂直的圓柱兒上對稱的連著兩個可以上下活短桿兒，短桿兒的兩端各帶一個鋼球。這個垂直的圓柱是和旋轉的子聯的。圓柱旋轉時，這兩個短桿兒在兩個鋼球的離心力帶下會向上抬起，速度越快小球抬得越高，通過一個聯裝置把小球旋轉的高度和控制蒸汽流量的閥門連在一起。活塞運速度快了，小球就抬得高了，就可以帶閥門把蒸汽流量關小一點，速度低了，小球就低了，就可以帶閥門把蒸汽流量放大一點。這樣就可以穩定住活塞的運速度。

當需要控制子的旋轉方向時，就可以通過控制換向閥來調換進氣和放氣口的工作次序實現了。

由於還沒有焊接技，這個氣缸的端蓋都是用螺紋扭上的。好在現在的汽缸里力都不是很大，做個試驗還是可以的。

等一切都組裝完了，就要開始試車時，李雲鶴親自點燃了高鍋下面的爐子，一會鍋里的水就熱了，等燒到鍋里的蒸汽把那個泄閥頂起來時，李雲鶴親自把高鍋通向蒸汽機的閥門慢慢地打開了，活塞就慢慢的了起來，一會等氣缸都已經熱了的時候，活塞運越來越快了，通過調整控制速度的小球的高度，把運速度就穩定住了。

看著蒸汽機一直穩定運，張知木和大家一樣都高興得手舞足蹈。李雲鶴他們知道這個試驗的機構好用后，接著就要設計實用的蒸汽機了，最先要使用蒸汽機的當然是他的車床了，有了蒸汽驅的車床，可比用風機驅還方便，速度還可以自己調整。

張知木看見林置業在人群後面看熱鬧，張知木想李治沒有事兒一般不會湊這熱鬧。果然張知木回過頭看李治時，李治沖著他點頭，張知木心想李治果然有事兒。