Come usare una chiave dinamometrica

Una chiave dinamometrica è uno strumento “must have” per le riparazioni auto fai-da-te. Hai bisogno di una chiave dinamometrica per stringere accuratamente dadi e bulloni, soprattutto quelli che devono essere stretti ad un carico specifico in modo che non si allunghino, si rompano o si allentino.

Le applicazioni automobilistiche in cui una chiave dinamometrica è essenziale includono il serraggio dei bulloni della testa del cilindro del motore, i bulloni della biella, i bulloni del cappello del cuscinetto principale, i bulloni del volano, i bulloni dell’ingranaggio dell’albero a camme, i bulloni della puleggia dell’albero motore, i bulloni del collettore di aspirazione e di scarico, i dadi delle anse, i dadi dell’asse, i perni del giunto a sfera e molti altri elementi di fissaggio critici sul vostro veicolo.

Come funziona una chiave dinamometrica?

Una chiave dinamometrica è uno strumento calibrato per applicare una quantità nota di carico a un bullone o dado. La quantità di coppia applicata dipende dalla forza applicata sull’impugnatura dello strumento e dalla lunghezza della chiave (coppia = forza x lunghezza).

Per esempio, se la vostra chiave dinamometrica è lunga un piede e si applicano 30 libbre di forza sull’impugnatura, si stanno applicando 30 ft. lbs. di coppia sul fissaggio che si sta stringendo. Se la vostra chiave dinamometrica è lunga due piedi, e si applicano le stesse 30 libbre di forza sul manico, lo strumento più lungo aumenterà l’effetto leva e moltiplicherà la coppia, applicando 60 ft. lbs. di coppia al dispositivo di fissaggio.

Una chiave dinamometrica indica quanta forza si sta applicando a un dispositivo di fissaggio con un raggio di deflessione o un meccanismo a molla calibrato. Una scala o un display sullo strumento mostra il carico che viene applicato. La scala può essere calibrata in foot-pounds (ft. lbs.), inch-pounds (in. lbs.) o Newton-metri (Nm). Una tipica chiave dinamometrica automobilistica avrà una scala che legge fino a circa 200-250 ft. lbs. (o da 150 a 200 Nm).

I valori di coppia per elementi di fissaggio con dimensioni della testa della chiave di 1/2 pollice (12 mm) o più grandi sono solitamente specificati in piedi-libbre (inglese) o Newton metri (metrico). I valori di coppia per elementi di fissaggio più piccoli (dimensione della chiave inferiore a 1/2 pollice o 12 mm) sono solitamente specificati in pollici-libbre.

Adatta la chiave al lavoro

In genere, le chiavi dinamometriche con azionamenti da 1/2 pollice o 3/8 di pollice avranno una doppia scala che mostra la lettura della coppia sia in ft.lbs che in Nm. Le chiavi dinamometriche con un’unità da 1/4 di pollice saranno per carichi leggeri e calibrate in libbre.

TIP: Quando si utilizza una chiave dinamometrica, abbinare la gamma di coppia della chiave e la dimensione dell’unità al lavoro.

Per il serraggio di dadi di capocorda di auto e camion leggeri, bulloni della testa del cilindro, bulloni del volano e altri dispositivi di fissaggio ad alto carico, utilizzare una chiave dinamometrica con un drive da 1/2 pollice.

Per il serraggio di bulloni del collettore di aspirazione, tappi di biella e dispositivi di fissaggio simili, utilizzare una chiave dinamometrica con un drive da 3/8.

Per stringere gli steli delle valvole TPMS o altri piccoli dispositivi di fissaggio, usare una chiave da 1/4 di pollice.

Per grandi applicazioni pesanti per camion (dadi delle ruote, alcuni componenti del motore e del telaio) usare una chiave dinamometrica con una trasmissione da 3/4 di pollice.

Se si usa una chiave dinamometrica troppo grande per l’applicazione o si applica troppo carico, si può danneggiare o rompere un dispositivo di fissaggio, o rompere una presa. Allo stesso modo, se si usa una chiave dinamometrica troppo piccola per il lavoro, potrebbe non applicare abbastanza coppia per stringere correttamente il dispositivo di fissaggio. O si può sovraccaricare una presa che ha un lavoro di azionamento troppo piccolo per il carico che viene applicato (utilizzando una presa da 3/8 di pollice invece di una più grande e più forte presa da 1/2 pollice).

Fattori di conversione della chiave dinamometrica:

Un piede libbra equivale a 12 pollici libbre.

Un piede libbra equivale a 1,3558 Nm

Un Newton Meter equivale a 0,7375 ft.-lbs.

Un inch-pound equivale a 0,1129 Nm

Correzioni di coppia

Per ottenere una lettura accurata della coppia, è necessario utilizzare correttamente una chiave dinamometrica. Bisogna tenere l’utensile sull’impugnatura e spingere o tirare solo su questa parte del manico. Se l’impugnatura ha un punto di rotazione, bisogna tenere l’impugnatura in modo che il carico sia bilanciato sul punto di rotazione.

Le chiavi dinamometriche sono progettate per essere usate con chiavi a bussola. L’uso di una prolunga non altera la lettura della coppia, ma è necessario prestare attenzione a mantenere la prolunga dritta (parallela) al dispositivo di fissaggio che si sta stringendo.

Se si utilizza una chiave aperta a piede di porco su una chiave dinamometrica, posizionare il piede di porco in modo che sia a 90 gradi rispetto alla maniglia dell’utensile. Questo ridurrà al minimo qualsiasi cambiamento di leva che potrebbe influenzare l’accuratezza della lettura della chiave dinamometrica. Se si posiziona il piede di porco in modo che sia dritto con l’impugnatura dell’utensile, si estenderà leggermente la lunghezza dell’utensile e si aumenterà leggermente la leva. Questo, a sua volta, aumenterà la quantità effettiva di coppia applicata al più veloce di quello che il vostro strumento indica. La differenza può essere dal 4 al 5 per cento a seconda della lunghezza del vostro utensile. Per compensare, è necessario ridurre la quantità di coppia applicata di un importo corrispondente (dal 4 al 5 per cento).

Tipi di chiavi dinamometriche

I quattro tipi fondamentali di chiavi dinamometriche sono lo stile a fascio, a scatto regolabile, a quadrante e digitali elettroniche. Le chiavi a fascio sono le meno costose e semplici da usare. Di solito è possibile acquistare una chiave dinamometrica a fascio per meno di $30 nella maggior parte dei negozi di ricambi auto o online. La maggior parte dei tecnici professionisti preferiscono usare una chiave dinamometrica regolabile a scatto perché sono più veloci e più accurati (supponendo che siano stati calibrati correttamente) di una semplice chiave dinamometrica a fascio. Il comparatore e le chiavi dinamometriche elettroniche digitali sono le più facili da leggere, ma sono anche le più costose.

Chiave dinamometrica a fascio

Non c’è molto che possa andare storto con una chiave dinamometrica a fascio, a meno che non la si sovraccarichi gravemente al punto che l’albero sia piegato, o si pieghi accidentalmente l’indicatore a fascio. Se l’albero è piegato, è necessario sostituire la chiave. Se l’indicatore è piegato e non legge lo zero senza carico sulla chiave, basta piegare l’indicatore fino a quando il puntatore alla fine si allinea con lo zero sulla scala di calibrazione.

TIP: Quando si utilizza una chiave dinamometrica a fascio per stringere un fissaggio, è necessario guardare l’indicatore sulla scala dritto su, altrimenti si potrebbe non leggere con precisione. Guardando l’indicatore da un angolo può far sembrare che legga leggermente più in alto o più in basso di quello che sta effettivamente leggendo.

Chiave dinamometrica regolabile a scatto

Le chiavi dinamometriche a scatto hanno una molla interna e una maniglia regolabile. Ruotando la maniglia si regola il valore di coppia della chiave. Quando si raggiunge il valore di coppia preimpostato mentre si stringe un elemento di fissaggio, la chiave “scatta” e scivola leggermente, impedendo di applicare ulteriore coppia (a meno che non si continui a girare la maniglia della chiave). La cosa bella di questo è che puoi controllare la coppia al tatto e non devi guardare la scala o un calibro.

Suggerimento: Quando hai finito di usare una chiave dinamometrica regolabile, riporta sempre l’impostazione della coppia a quasi zero. Questo scaricherà la pressione sulla molla interna in modo da non prendere un set e produrre letture imprecise in seguito. Se si dimentica di alleviare la pressione della molla e non si usa la chiave dinamometrica da un po’ di tempo (diciamo più di un mese), riaggiustare la coppia a un valore medio, poi stringere e allentare un elemento di fissaggio quattro o cinque volte per far lavorare la molla. Poi regolate al carico desiderato per lavorare sul vostro veicolo.

Nota: Le chiavi dinamometriche regolabili possono uscire dalla taratura nel tempo. La chiave dovrebbe essere accuratamente calibrata dalla fabbrica (a meno che non sia una molto economica, nel qual caso è difficile dire quanto possa essere accurata!) Ma con l’uso ripetuto o pesante, la molla all’interno può prendere un set e non applicare la coppia effettiva come avete preimpostato. Ci sono aziende specializzate nel controllare e regolare la taratura delle chiavi dinamometriche. Molti distributori di strumenti professionali come Snap-On, Mac e Matco hanno anche attrezzature che possono controllare la precisione di una chiave dinamometrica. Quindi, se non hai mai controllato la tua chiave o l’hai usata per più di un paio d’anni, potrebbe essere una buona idea farla ricalibrare. La precisione dovrebbe essere all’interno di più o meno 3 per cento.

Chiavi dinamometriche digitali elettroniche &

Chiavi dinamometriche digitali hanno calibri facili da leggere, e sono in genere le più accurate (la precisione entro lo 0,5 per cento è sostenuta da molti). Sono anche le più costose, variando nel prezzo da diverse centinaia di dollari fino a diverse migliaia di dollari! Questi sono strumenti di precisione e dovrebbero essere maneggiati con attenzione. E come le chiavi dinamometriche regolabili a scatto, devono essere accuratamente calibrate dalla fabbrica, e ricalibrate periodicamente per assicurare una precisione continua.

A meno che non si stiano costruendo motori NASCAR o altri motori da corsa professionali di fascia alta, una chiave dinamometrica di fascia alta sarebbe più un lusso che una necessità. Una chiave dinamometrica a scatto o a fascio dovrebbe essere adeguata per la maggior parte delle esigenze di riparazione auto.

Come usare una chiave dinamometrica nel modo giusto

Prima di tutto, cerca le specifiche di coppia per i dispositivi di fissaggio che stringerai. Se non lo sai, non indovinare. Cercatele online o in un manuale di servizio. Assicuratevi anche che le specifiche di coppia e la procedura di serraggio siano la versione più recente, poiché potrebbero essere state aggiornate o riviste da quando sono state pubblicate. L’uso di specifiche errate o non aggiornate può causare problemi in seguito.

NOTA: I valori di coppia specificati per la maggior parte dei dispositivi di fissaggio sono per filettature PULITE, ASCIUTTE, INDIMAGATE.

Il carico sul bullone dipenderà dalla quantità di attrito generato dalle filettature mentre il dispositivo di fissaggio viene serrato. Se oliate o lubrificate le filettature, ridurrete l’attrito e AUMENTERETE il carico applicato sul bullone. Questo può sovraccaricare la barca, aumentando il rischio di allungare o rompere il bullone, o di schiacciare una guarnizione. L’unica eccezione sono i bulloni delle teste dei cilindri, che sono in genere leggermente oliati con olio per motori 10W-30. Tutto il resto va a secco.

Quando si stringe un bullone o un dado, utilizzare una chiave ordinaria o una presa per stringere il dispositivo di fissaggio fino a quando è aderente ma non troppo stretto. Poi usare la chiave dinamometrica per stringere il fissaggio alle specifiche finali.

Su molte chiavi dinamometriche a fascio, la maniglia di plastica sulla fine ha un punto di rotazione all’interno che permette alla maniglia di muoversi o oscillare leggermente. L’idea qui è di tenere la maniglia in modo che sia centrata sul perno e nessuna estremità della maniglia tocca la barra. La ragione per fare questo è che la lettura della coppia sarà accurata. Se una delle due estremità della maniglia di plastica tocca la barra, cambia la lunghezza effettiva del braccio e la quantità di coppia applicata al fissaggio. Questo, a sua volta, getta la precisione della lettura del calibro fuori leggermente (forse un paio di piedi libbre, o pollici libbre nel caso di una chiave pollici-libbra). Quindi, se vuoi essere il più accurato possibile, cerca di mantenere la maniglia centrata sul suo perno mentre stringi il dispositivo di fissaggio.

Segui la sequenza di serraggio specificata

Con i bulloni della testa e i bulloni del collettore di aspirazione, i bulloni non solo devono essere serrati a un valore specifico, ma anche serrati in un ordine specifico per equalizzare il carico sulle fusioni e sulle guarnizioni. Lo schema di solito si alterna da un lato all’altro, iniziando dal centro e lavorando verso entrambe le estremità della testa o del collettore.

I bulloni della testa TTY di solito richiedono procedure speciali

Molti motori di modelli recenti hanno bulloni della testa “Torque to Yield” (TTY) che sono progettati per allungarsi leggermente quando vengono stretti. Le specifiche di coppia per questi bulloni spesso coinvolgono procedure extra, come stringere gradualmente i bulloni a passi fino a raggiungere un certo valore di coppia, poi dare al bullone una torsione extra (specificata in numero di gradi) per raggiungere il suo carico finale.

Per questi tipi di applicazioni, avrete bisogno di uno strumento extra chiamato Angle Gauge (vedi foto sotto) o una chiave dinamometrica elettronica che può anche misurare i gradi di rotazione mentre un elemento di fissaggio viene stretto. Se stai usando un misuratore d’angolo, montalo sull’estremità della tua chiave dinamometrica. Azzerate l’indicatore, poi notate quanti gradi avete ruotato il dispositivo di fissaggio mentre lo girate.

Per esempio, una specifica potrebbe dire di stringere i bulloni della testa in tre passi incrementali, passando da 15 a 30 a 45 ft.-lbs, poi dare ad ogni bullone un 1/4 di giro (90 gradi) per raggiungere il carico finale.

Utilizzare una chiave dinamometrica per serrare i dadi dei capocorda e i dadi dell’asse

Ci sono diverse ragioni per cui si dovrebbe sempre utilizzare una chiave dinamometrica per serrare i dadi dei capocorda delle ruote:

*Sovraserraggio di un dado del capocorda può rompere il perno, indebolendo il montaggio della ruota (sostituire sempre i perni delle ruote rotti o danneggiati)

*Sottoserraggio di un dado del capocorda può permettere che si allenti dalle vibrazioni della strada e dagli urti. Questo potrebbe comportare la perdita di una ruota!

* Un serraggio non uniforme dei dadi può distorcere il rotore del freno, causandone un’usura irregolare. Questo può alla fine creare una pulsazione del pedale del freno o un brivido quando si frena.

* Non usare mai un avvitatore a impulsi per stringere definitivamente i dadi delle anse – a meno che non si stiano usando delle estensioni “torque stick” con le prese a impulsi che limitano automaticamente la quantità di coppia applicata dall’avvitatore a impulsi. Un avvitatore a impulsi può applicare un sacco di coppia, rendendo una ruota molto difficile da rimuovere se si ha una gomma a terra in seguito. L’alta forza applicata da un avvitatore a impulsi può anche allungare, danneggiare o rompere il perno dell’ansa. La forza applicata può anche variare considerevolmente da un capocorda all’altro, causando la distorsione del rotore e il problema dell’usura irregolare di cui sopra.

* Anche i dadi dell’asse dovrebbero essere serrati con una chiave dinamometrica e non con un avvitatore a impulsi. Gli scossoni ratta-tat-tat di un avvitatore a impulsi possono caricare e danneggiare le sfere all’interno di un giunto omocinetico. Anche il dado dell’assale deve essere accuratamente serrato secondo le specifiche in modo da non sovraccaricare i cuscinetti o allentarsi. Molti cuscinetti dell’asse devono anche essere picchettati o bloccati in posizione con una coppiglia dopo il serraggio finale.

NOTA: I dadi dell’asse possono richiedere carichi fino a 240 ft.-lbs. o più a seconda dell’applicazione. Questo può richiedere l’uso di un’estensione del manico sulla chiave dinamometrica o un dispositivo chiamato “moltiplicatore di coppia” sull’estremità della presa per raggiungere il carico desiderato.

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