挑战“永动机”极限的空气钟，机械史的经典之作

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来源：：直观学机械整理

  资料源：爱表族、georgejin博客/梅宇华Rainmei 

  视频源：Edgar-Jiang江学良

今天咱们分享的这款机械史上的经典之作就是

空气钟

它的神奇之处在于

只要每天室内温度有变化

空气钟就能永远运行下去

这个表的发明者要追溯到很久很久以前，瑞典一个名叫路特（Jean-Léon Reutter）的人，他对钟表技术特别执着。路特先后进入苏黎世的联邦综合理工学院及巴黎的电力高等学院就读。如此深厚的专业背景，让他在1928 年成功确立恒动时钟的设计基础，在不需外力辅助，就能够持续运转长达数个世纪。

瑞士的积家表厂立马找上门来合作，1928年第一批应用该原理的空气钟终于问世，它们所配备运行精准的机芯是以气温的变化，换句话说是以温度的变化，作为所需动力的来源，只要室温上升或下降摄氏一度，机芯内发条盒的弹簧就能蓄积足以自主运行48小时的动力。

积家空气钟（ATMOS）是瑞士的“国家礼品”

钟表里的贵族

身份不凡且娇贵

空气钟这些年价格上涨的很多

属于涨钱没商量那种

大约最便宜的款现在也要卖6万多元

有统计说，积家已经制造超过75万座空气钟，但75万座空气钟一起运转的功率仅为0.19瓦，一个小夜灯所需能量而已。

但因为空气温度变化带来热能太微弱了，空气钟的擒纵振频一般只为120（每小时擒纵120次），每分钟摆轮缓慢转动2次。

而慢摆的手表振频都是18800，目前常见的手表振频基本都到的28800。这种超慢振频的设计，使得空气钟非常节能，一度的温差变化带来的能量就能使钟表运行48小时。

空气钟的工作原理

空气钟的神奇部件其实就有3处，后面大大的空气囊、下面的大摆轮和驱动装置。

接下来我们看一个由Edgar-Jiang带来的视频

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友情提示，建议在wifi下欣赏，留着流量学知识！

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从视频中我们也看到了空气囊的结构和原理

下面是空气囊的拆解图

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这个气囊包只有积家独家能做出来，你想仿制，对不起，你没有那个能力。

随着气囊包的热胀冷缩，给发条上链如下图比较直观。

黄色链条1一头通过弹簧固定在2上，另一头固定在左侧弹簧的尾部。弹簧滑片3固定在2上，随2一起转动。齿轮4与发条一起固定，4转动就意味着上条。

左侧的弹簧与密封箱相连，密封箱热胀冷缩，带动弹簧缩短或者伸长。热胀时，密封箱臌胀，推动弹簧压缩，黄色链条处于松弛状态，2也没有动静，没有任何作用。

相反，冷缩时，密封箱收缩，弹簧拉长，拉动黄色链条1（图中向上拉伸），同时带动2一起转动，弹簧滑片3也同一方向运动，推动齿轮4转动，完成上链。

超大摆轮连接轴杆最上方被一根极细的镍基合金游丝悬吊着，这个合金丝经过特殊处理，温度系数极小，几乎不受温度变化的影响。

这根游丝保证走时的准确性，同时还要承受240克镀金大摆轮以蜗牛速度般每分钟两次左右来回转动（摆频为120，为普通28800摆频机芯的1/240）。

通过两者互相配合，可以让空气钟在常温空气变化中超过1度的变化，带来的能量就足够空气钟走上48小时。

空气钟对其环境要求很高，其摆轮必须放在水平面运动避免晃动一切因素，外界的一点点影响都会让其受到影响：

1.不能轻易移动座钟，每次移动前需把座钟摆轮锁死避免游丝损坏。

2.其基座保证水平而持续稳定，高楼层也不适宜摆放空气钟。

3.由于游丝非常脆弱，运输过程禁止空气钟出现大幅度震荡或打侧。

空气钟的新变化

2008年积家为了庆祝空气钟问世80周年，请来了“这个星球上最忙的工业设计师”Marc Newson，重新设计空气钟。经他设计后，整个钟变得更具现代感，还带着点梦幻色彩——所有的机械都像是漂浮在水晶中。

当时，他设计的这款钟被定为型号561，有红蓝两色，全球限量25台，零售定价为8万美元（约合55.2万人民币）。

2010年，他又再次与积家合作，在561的基础上，革新再造了一台型号为566的空气钟，566最大的亮点就是钟面中心的星空图。这款钟的零售价是13万美元（约合89.7万人民币）。

到了最近，Newson设计了第三座空气钟568。568的设计结合了561和566的亮点，又考虑到批量生产的原因，因此显得更为简洁。整个钟都是透明的，除了机械的金属色，就只有指针和标识是蓝色的。它的售价为2.8万美元（约合19.32万人民币）。

对了，这位工业设计师Marc Newson也是苹果的设计师。

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