Những sự việc xảy ra với Hoffman vào mùa đông năm nay, bao gồm cả việc ông tìm vợ, cũng tương tự như tình cảnh tại các thôn làng và khu vực lân cận ở châu Wesson.

Khi năm mới bắt đầu, lính gác ở trạm kiểm soát biên giới ngạc nhiên nhận ra rằng số lượng người đổ về châu Wesson tăng lên đáng kể, phần lớn là những người trẻ tuổi, cùng nhiều gia đình và người thân của họ cũng đến.

Lúc này Frederick đang cùng Schmidt và mọi người thử nghiệm bộ ly hợp. Loại ly hợp bánh răng này có một vấn đề: chỉ có thể sang số khi bánh răng đã ngừng chuyển động, nếu không sẽ xảy ra hiện tượng trượt răng hoặc gãy răng, gây hư hỏng cho các bánh răng.

Frederick không có giải pháp tối ưu nào cho vấn đề này, bởi ngay cả hộp số bánh răng cũng gặp tình trạng tương tự.

Việc nghiên cứu hộp số cũng liên quan đến sự phát triển của bánh răng. Bánh răng đòi hỏi độ bền tiếp xúc và khả năng chịu mài mòn tốt, đồng thời vòng răng cần duy trì độ dẻo dai tương đối, đặt ra yêu cầu cao hơn cho quá trình gia công.

Sau đó Frederick chợt nhận ra mình đã quên mất bộ vi sai, mà kiểu bánh răng côn thường thấy trong các bộ vi sai ở kiếp trước của anh lại quá khó để gia công với kỹ thuật hiện tại.

Anh đã suy nghĩ rất lâu, cuối cùng nhớ ra hình như có một loại bộ vi sai bánh răng thẳng, chỉ dùng các bánh răng thông thường và có thể phối hợp rất tốt với hệ thống truyền động xích.

Frederick đã thiết kế một loại bộ vi sai có thân vỏ hình tròn giống như bánh trung thu, được dẫn động bằng xích hoặc bánh răng. Bên trong thân vỏ là hai bánh răng gắn trên trục xe; trên thành bên trong của thân vỏ có nhiều bánh răng nhỏ ăn khớp với bánh răng trục xe, trông như một vòng tròn lớn với nhiều vòng tròn nhỏ xung quanh.

Khi thân vỏ chuyển động, các bánh răng nhỏ sẽ dẫn động bánh răng trục xe. Trong điều kiện bình thường, các bánh răng nhỏ bên trong tương đối đứng yên so với bánh răng trục xe. Chỉ khi một bên trục xe giảm tốc độ hoặc dừng hẳn, các bánh răng nhỏ bên đó mới bắt đầu chuyển động.

Anh dùng các khối gỗ và bánh răng có sẵn để làm một mô hình, nhưng đã thất bại. Nếu tải trọng ở hai bên trục xe lớn một chút, thân vỏ sẽ quay không tải.

Thất bại không có gì đáng sợ, như người xưa từng nói, ai cũng có lúc mắc lỗi. Nhưng người kỹ sư thì nhất định phải phân tích rõ nguyên nhân của sai lầm.

Frederick nghiên cứu suốt hai ngày, cuối cùng nhận ra mình đã nhớ nhầm.

Thiết kế bộ vi sai này về cơ bản là đúng, nhưng các bánh răng nhỏ bên trong có vấn đề. Chúng cần được bố trí thành từng cặp, ăn khớp với nhau ở giữa, đồng thời hai đầu trái phải riêng biệt ăn khớp với hai bánh răng trục xe.

Nhìn từ mặt bên, khi bánh răng trục xe chuyển động thuận chiều kim đồng hồ, các bánh răng nhỏ phía trên sẽ chuyển động ngược chiều kim đồng hồ. Khi bánh răng này chuyển động ngược chiều kim đồng hồ, cạnh phải hướng lên và cạnh trái hướng xuống. Do đó, nếu hai bánh răng nhỏ song song mà có cùng hướng chuyển động, chúng sẽ kẹt cứng vào nhau.

Khi tải trọng ở hai bên trục xe bằng nhau, hai bánh răng nhỏ sẽ hoạt động như một thể thống nhất, cùng kéo theo bánh răng trục xe chuyển động.

Giả sử khi tải trọng ở một bên trục xe tăng lên, bánh răng trục xe tương ứng sẽ ngừng chuyển động. Nếu lúc này bộ vi sai đang quay thuận chiều kim đồng hồ, bánh răng nhỏ ở bên trục xe bị dừng sẽ quay thuận chiều kim đồng hồ quanh bánh răng trục xe cố định đó, bản thân nó cũng sẽ quay thuận chiều kim đồng hồ, đồng thời kéo theo bánh răng nhỏ liền kề quay ngược chiều kim đồng hồ, và ngay lập tức dẫn động bánh răng trục xe còn lại (bên có thể chuyển động) quay thuận chiều kim đồng hồ.

Mặc dù hiếm khi có trường hợp một bên trục xe bị kẹt cứng hoàn toàn, thường chỉ là vận tốc quay giảm đi, nhưng xét về tương tác chuyển động, điều này cũng có thể coi là bên trục xe kia ngừng quay, và bộ vi sai sẽ phát huy tác dụng.

Sau khi bộ vi sai bánh răng thẳng mới được hoàn thành, mọi người cùng nhau lắp đặt nó với trục xe và bánh xe ngựa lên giá đỡ. Sau đó, họ dùng xích mới chế tạo để nối với một động cơ hơi nước hai xi lanh vừa được cải tiến xong.

Khi xi lanh khởi động, hai bánh xe lập tức quay nhanh. Trên vành ngoài bánh xe có lắp một chốt gạt, mỗi vòng quay sẽ kích hoạt bộ đếm một lần.

Năm phút sau, một học sinh báo cáo hiệu trưởng rằng vận tốc quay của hai bánh xe là như nhau.

Frederick khẽ gật đầu, ra hiệu họ tiến hành thử nghiệm bước tiếp theo.

Rất nhanh, một học sinh dùng một tấm ván gỗ đặt lên một bên bánh xe để tăng tải trọng. Bánh xe bên này quay chậm đi đáng kể, trong khi bánh xe bên kia không những không dừng lại mà còn quay nhanh hơn một chút.

Mọi người thở phào nhẹ nhõm, thêm một vấn đề nữa đã được giải quyết.

Sau đó là những công đoạn phức tạp hơn. Việc lắp ráp đồng bộ từng hệ thống cũng là cả một nghệ thuật; nếu không làm tốt, nhẹ thì trọng lượng quá lớn, nặng thì toàn bộ cấu trúc sẽ tan tành.

Frederick yêu cầu Benz dựa theo các hệ thống thực tế mà làm mô hình có kích thước tương đương: động cơ hơi nước, bộ làm mát và bể nước là những thùng gỗ rỗng; dây xích là dây gai; còn bánh đà thì dùng nắp thùng thức ăn bị chuột cắn hỏng trong nhà ăn, v.v... miễn sao đúng kích thước. Sau đó, cả nhóm cùng nhau vắt óc lắp ghép các khối gỗ.

Tiếp đó, một vấn đề nữa nảy sinh: khung gầm bằng thép của xe ngựa không phù hợp để dùng cho máy kéo. Thế là Frederick bắt đầu tính toán trọng lượng và vị trí của từng hệ thống, tham khảo các loại khung gầm xe tải mà anh từng biết, rồi tự mình thiết kế ra một kiểu khung gầm mà ít nhất sẽ không bị hư hỏng do tải nặng.

Khi đến giai đoạn lắp ráp tổng thể cuối cùng, muôn vàn vấn đề chồng chất. Thậm chí, để dễ dàng tháo lắp các bộ phận, họ còn phải gạt bỏ phương án lắp ráp ban đầu để thiết kế lại từ đầu.

Trong vòng lặp liên tục của việc phát hiện vấn đề – phân tích vấn đề – giải quyết vấn đề – tổng kết kinh nghiệm, chiếc máy kéo hơi nước dần dần thành hình.

Theo đó, trong phòng hồ sơ chất chồng tài liệu, văn kiện nặng hơn cả chiếc máy kéo, ghi chép tỉ mỉ từng kết quả thử nghiệm và mọi chi tiết công nghệ.

Frederick đặc biệt sắp xếp người tổng hợp chúng thành sách, đề phòng lỡ như ngày nào anh lại xuyên không thì còn có thể dùng đến.

Vào một ngày đầu tháng ba, Frederick hỏi Benz: "Dự kiến còn mấy ngày nữa thì hoàn thành toàn bộ công đoạn lắp ráp?"

Benz lật cuốn sổ tay dày cộp ra, bên trong ghi chép toàn bộ linh kiện của máy kéo, mỗi khi lắp đặt xong một cái là lại đánh dấu vào.

"Còn ba ngày nữa," anh ta đáp, "Sau ba ngày sẽ lắp ráp hoàn chỉnh, rồi bắt đầu đổ nước vào để chạy thử không tải."

Frederick khẽ gật đầu, nói: "Mấy ngày tới cậu trông coi ở đây nhé, tôi muốn đi xem tình hình nông cụ đã được chế tạo ra sao. Xong xuôi chúng sẽ được đưa đến, sau đó tôi còn phải giải quyết vài việc khác."

Bộ nông cụ đi kèm với máy kéo hơi nước đang được nghiên cứu và chế tạo tại xưởng rèn của Bryant. Frederick đã cử một nhóm nông dân giàu kinh nghiệm đến đó hỗ trợ.

Frederick vẫn rất tin tưởng vị thợ rèn đại sư này. Bryant đã tham gia không ít dự án cải tiến mới, nên Frederick không cần bận tâm về khía cạnh này và cũng ít khi ghé thăm.

Bryant cũng không phụ sự tin tưởng của anh. Lưỡi cày, máy gieo hạt, máy xẻ rãnh và máy gặt lúa mì đều đã hoàn thành.

Frederick cúi xuống trước những nông cụ đã được đặt ra ngoài, say sưa nghiên cứu.

Dù Frederick đưa ra nhiều khẩu hiệu về cày bừa, nhưng hiện tại chỉ có máy kéo hơi nước 20 mã lực. Nó chỉ có thể kéo một lưỡi cày để thâm canh. Nếu cày cạn, nó có thể kéo nhiều lưỡi hơn so với hiện tại.

Với trình độ nông nghiệp hiện tại, độ sâu cày phổ biến trên đồng ruộng chỉ khoảng 10cm. Dù sao thì gieo hạt lúa mì sâu 3 đến 5cm là đủ rồi, còn thâm canh thì sâu nhất cũng không quá 20cm, và chỉ thực hiện bốn năm năm một lần.

Khi không được thâm canh, lớp đất canh tác chỉ dày hơn mười centimet, bên dưới là lớp đất cày cứng rắn. Lớp bùn đất này có mật độ lớn, khá nén chặt, sẽ cản trở nước thấm sâu, không khí lưu thông và sự phát triển của bộ rễ cây trồng.

Tuy nhiên, Frederick lại nói đến việc thâm canh sâu từ 30cm trở lên. Điều này giúp cải thiện tính chất vật lý của đất, tăng lượng nước hữu hiệu trong đất, diệt trừ cỏ dại, tăng cường chất dinh dưỡng, thúc đẩy vi sinh vật phát triển và cải thiện đáng kể sự phát triển của rễ cây trồng.

Quê nhà anh từng điều tra tại 14 huyện thị như Trường An, Bửu Kê vào thập niên 50. Kết quả cho thấy năng suất lúa mì ở những cánh đồng cày sâu 36 đến 40cm đã tăng hơn 40% so với những cánh đồng cày sâu 10 đến 20cm.

Vì vậy, sau khi dùng tay ước chừng kích thước của lưỡi cày, Frederick rất hài lòng. Theo đà phát triển kỹ thuật và phổ cập thâm canh, sản lượng lương thực lại có thể tăng lên một bậc mới.

Một thiết bị khác có thể nâng cao hiệu suất công việc đáng kể chính là máy gặt lúa mì. Nó có thể được kéo phía sau máy kéo, nhận động lực từ bánh xe lăn trên mặt đất. Vòng quay gặt đập ở mặt bên khi xoay tròn có thể kéo lúa mì về phía nó. Hai tầng răng cưa phía dưới chuyển động qua lại để cắt thân lúa, còn băng tải phía sau s�� đưa lúa mì đã cắt sang một bên khác của máy kéo, nơi một cỗ xe ngựa đi theo có thể hứng lấy lúa mì và rơm rạ rơi vào thùng xe.

Sau khi quan sát một lượt, Frederick vô cùng hài lòng. Anh nhẩm tính ngày tháng trong lòng, nghĩ thầm vụ hè thu và vụ đông năm nay có thể thử nghiệm sức mạnh của chiếc máy kéo hơi nước.

Bản dịch này thuộc quyền sở hữu của truyen.free, nghiêm cấm sao chép dưới mọi hình thức.