制表界的奇迹：积家 Atmos 空气钟，无需外部动力恒久运行

制表界的奇迹：积家 Atmos 空气钟，无需外部动力恒久运行

人类一直向往“永动机”，希望制造出一种无需外部动力源就能自动永久运转的装置“永动机”。然而，没有人能够真正实现这一概念。原因很简单，它违反了能量守恒定律。但在制表领域，积家已经能够创造出比之前任何机械装置都更接近“永动机”的装置。这是 Atmos 时钟。

1928 年，出生于瑞士纳沙泰尔的放射工程师让-莱昂 (Jean-Léon) 设计了一款原型时钟（现称为 Atmos 时钟），该时钟似乎打破了物理定律，无需电池即可运行。 、电动或计时机械上链，可持续运行数百年而无磨损且无需任何操作。大气钟在今天仍然是制表界一项非常神奇的发明，不仅因为它神奇而巧妙的操作，还因为它的机械装置所散发出的美学魅力。

Atmos时钟背后的机械原理很简单，但实现起来非常困难——驱动时钟所需的动力来自于日常的温度变化。热能转化为机械能，驱动时钟的摆轮。 Atmos时钟的秘密就在于内部的密封空间，里面充满了气体，完全密封。它通过薄膜与驱动游丝连接。轻微的温度变化就会改变密封空间内的空气体积，导致薄膜像手风琴的风箱一样膨胀或收缩，就像呼吸一样，从而上紧游丝。仅一摄氏度的温差就足以为台钟供电长达 48 小时。

由于这个精密系统仅产生少量电力，因此 Atmos 时钟的机械机芯必须消耗尽可能少的能量。事实上，这个时钟的能耗非常低。 6000万个Atmos时钟所需的能量相当于一盏15瓦白炽灯所使用的能量。该机构通过使用摆轮（由细含镍合金丝悬挂的圆形金属摆轮）确保精确计时。由于这个环形摆轮每分钟来回摆动一次，其能耗仅为传统手表的四十分之一。

1930 年，在推出原型设计两年后，第一批 Atmos I 时钟上市销售。然而，这些大气钟仍然存在许多技术问题，随后的商业化和生产很快以失败告终。积家创始人雅克·大卫·勒考特 (-David ) 偶然在巴黎的一家精品店看到了一款 Atmos 空气钟。他被它独特的操作方法迷住了，并买下了它。他很快意识到，虽然设计理念独特且巧妙，但机械装置并不可行，他相信只有采用精湛的制表技术才能解决问题。

随后联系上了，对方愉快地出发前往积家总部所在地Le Sa​​ntier，并在雅克大卫见面。在的带领下，他努力打造出全新Atmos空气钟。两人目标明确。他们在继续销售升级版Atmos I空气钟的同时，决心进一步完善台钟的机械装置，全面实现商业化生产。

他们提出了多项重要改进，包括提高保证机械机芯正常运转所需的空气密度、用更稳定的氯乙烷取代卢特使用的汞，以及重新设计Atmos空气钟机构的主要部件，使其更简单、更坚固、更适合大规模生产。积家终于在1939年生产出了满足需求的519机械机芯，并开始将Atmos II空气钟商业化。

积家的努力很快就取得了成果，Atmos时钟迅速成为享有盛誉的杰作，并于1950年被选为瑞士联邦的官方礼物。到1951年，Atmos时钟的年产量达到10,000只，并于1979年，第一款Atmos时钟问世。时钟诞生于勒桑蒂耶的积家表厂。

即便如此，Atmos 时钟的机制也有一个缺点。由于它只能产生少量的电力，因此没有足够的电力来驱动其他功能。可见，积家在1982年推出了一款新的机械机芯——540机械机芯，解决了这个问题，可以在几乎不增加能耗的情况下为Atmos时钟增加额外的功能。表厂的工程师于20世纪90年代末开发出第一款月相Atmos时钟。此后，他们还为台钟配备了其他复杂功能，如星空图、标准模拟表盘、时间方程显示，甚至还推出了一款“d'égalité”恒动力游丝或恒流的“神秘钟”。动力机制。

- 积家著名的 Atmos 时钟不需要上链机芯或电池。它配备了完全透明的表壳，可以展示其机芯的每一个细节。这座钟的机械装置似乎悬浮在空中。

大气钟的工作原理是利用空气温差在机芯内部产生动力来驱动时间。机芯内部有一个可以储存气体的容器。将混合氯乙烷气体注入密封容器中。这种气体在一定温度范围内对温度变化非常敏感，并根据容器外部温度的升降而变化。当温度升高时，混合气体迅速膨胀，当温度下降时则收缩。产生气体的膨胀或收缩，转化为持续的动力，传输至时钟的动力储存机构。在15-30摄氏度的温度范围内，只要有1度的温度变化，时钟就可以保证产生大约48小时的能量储备。装有氯乙烷的密封容器与时钟的动力弹簧相连。只要有温度变化，它就会像手风琴的风箱一样膨胀和收缩，从而不断地产生时钟运动的动能，钟摆就可以无限地运行。空气钟的齿轮系设计更是巧妙，无需润滑油，避免影响钟表的完美运转。

透过纯净无瑕的水晶玻璃，您可以从各个角度仔细欣赏积家空气钟机械机芯的每一个部件。

大气钟的擒纵频率一般仅为每小时120次，摆轮每分钟仅缓慢旋转两次，比传统钟至少慢60倍。因此，机芯的磨损是最小的。理论上，大气钟的寿命可以长达数百年以上。慢摆手表的最低振频为每小时18800次，普通手表的振频基本已达到每小时28800次。这种超慢振频设计使空气钟非常节能。

空气钟的运转其实也是依靠弹性势能，只不过它并不是来自于机械能的转换，而是通过我们上面提到的温差引起的热胀冷缩，拉伸和压缩弹簧来实现的。热能转化为弹性势能。热能转化为弹性势能后，剩下的就简单了，和普通手表的擒纵原理一模一样。

从侧面可以看到空气钟的密封容器，里面充满了混合气体。它是空气钟利用温差给时钟上发条的关键机制。

积家Atmos透明空气钟对于喜欢欣赏机械运转的爱好者来说是一场视觉盛宴。它具有简约的设计和装饰艺术风格，全部安装在钢底座上的玻璃盒子中。大气钟悬浮在“空中”，通过经过防反射涂层处理的透明水晶玻璃面板，从各个角度都可以清晰地看到其内部机械结构。钟身内部采用装饰艺术风格的表盘，刻度和指针设计简约，并配有精细抛光的镀铑底座。

1、密封膨胀罐

2. 黄铜密封膨胀室后盖

3.电机弹簧（平衡重）

4.小链条

5. 主发条弹簧

6.滑轮

7.小弹簧

8. 平衡轮

9、恒弹性镍铬钢丝（合金丝）

10.擒纵机构

11. 卷簧

积家大气钟在使用过程中无忧，不需要上弦或更换电池，但这并不意味着它非常耐用。相反，积家的大气钟在使用、操作和放置环境方面有着特别严格的要求：

1、空气钟首先必须绝对水平放置，底座必须稳定。因此，钟座前面有一个带气泡的水平仪，周围环境绝对不能有震动。时钟下面有3个脚，前面2个脚是可调节的。放置时需要观察平衡轮前面的气泡水平仪，并调整三个支腿中的前两个的高度，小心地将气泡调整到水平仪的中心。

2、空气钟不能受阳光直射，温度不能过高，不能太潮湿，不能有大风，不能有过多的灰尘，不能有油烟，不得与腐蚀性气体、液体等接触。

3、尽量避免打气钟。如果一定要移动，必须先将积家航空钟底座前部的“防摆”杆从左向右移动，以锁定摆轮。运输、移动、清洁、擦拭、修理时，务必先锁紧秋千。

4、空气钟的摆轮比较大、重，仅靠一根细的恒弹性镍铬钢丝悬浮在空中，而那根细合金丝是钟表准确度的关键。因此，为了保护摆锤和合金丝，空气钟配备了两套保护装置。空气钟的底部有一个螺丝。向上拧紧，直到接触到摆锤的下椎骨，然后再转动 1/4 圈，以确保螺钉的尖端支撑摆锤。移动空气钟时必须保护好空气钟底部的螺丝和门后的扳手。而仅锁定摆轮则限制了台钟的小范围移动。

5、如果空气钟的摆锤不摆动，首先检查空气钟是否水平放置，防摆扳手是否回到左侧（摆轮解锁）。然后可以用手轻轻转动摆锤半圈，以帮助摆锤转动。启动。纵观所有积家大气时钟，大多数故障都是由于未锁定摆锤而移动时钟造成的。如果大气钟在运输过程中横放或倒置，后果将不堪设想。

读完这篇文章，我们对积家大气钟的工作原理有了一个大概的了解，也知道它并不是悬浮在空中的。但如果有机会，相信未来当我们看到实际的Atmos Clock时，仍然会被它巧妙的设计所震撼。