Как пользоваться динамометрическим ключом для автомобиля?

Стандартные моменты затяжки болтов головки блока цилиндров

Конструкция движков постоянно совершенствуется, срок службы увеличивается, а объем работ по обслуживанию силовых агрегатов уменьшается. Моторы, выпущенные после 2010 года, уже не нуждаются в периодической протяжке болтов крепления головки. Для более ранних моторов проводить такую операцию рекомендуют при каждом очередном ТО.

При длительной эксплуатации машины иногда появляются следы протечек моторного масла или охлаждающей жидкости. В таком случае необходимо немедленно подтянуть крепеж ГБЦ, иначе может потребоваться серьезный ремонт мотора. Причинами появления протечек может быть перегрев силового агрегата и несоблюдение порядка затягивания болтов.

Чтобы знать наверняка, с каким усилием затягивать конкретное резьбовое соединение, можно использовать следующие данные.

Если не использовать динамометрический ключ при монтаже головки блока цилиндров, то можно ошибиться с усилием, что приведет к неравномерному моменту. В таких случаях будет чрезмерное или недостаточное усилие, которое повлечет за собой либо деформацию поверхности головки, либо допуск прорыва газов, масла или охлаждающей жидкости. В обоих случаях это чревато тяжелыми последствиями для двигателя.

При соблюдении правил затягивания крепежных болтов, а также нужного момента, всегда можно рассчитывать на надежную и долговечную работу установленных деталей. Механизм газораспределения в двигателе играет основную роль, поэтому пренебрегать правилами монтажа составляющих элементов не стоит.

Устройство и принцип работы динамометрического ключа

Для начала разберемся с единицами измерения. Крутящий момент измеряется в ньютонах на метр (Н.м. или Nm). Чтобы пользоваться этой величиной на практике, достаточно запомнить простое определение из школьного курса физики: 10 Н.м. означает усилие в 1 кг, приложенное к рычагу длиной 1 метр.

Любая шкала динамометрического ключа размечена именно по такому принципу.

Рассмотрим различные конструкции инструмента.

Это самый недорогой вариант исполнения, удобен и прост в использовании. На рукоятке расположена шкала с разметкой значения крутящего момента.

К наконечнику с квадратом (для установки торцевых головок) прикреплено две тяги: рычаг и стрелка. При затягивании крепежа, рукоятка изгибается на тарированный угол.

В результате происходит смещение шкалы относительно неподвижной стрелки. Механик фиксирует требуемое значение в ньютонах на метр, и в нужный момент прекращает затяжку.

Преимущество – низкая стоимость и возможность контроля результата «в реальном времени». Недостатки также имеются:

• достаточно высокая погрешность – до 8%;
• качество работы сильно зависит от твердости рук оператора. Высокая вероятность перетянуть гайку.

Тем не менее, работать таким инструментом можно, и он достаточно часто встречается в гаражах автолюбителей.

Индикаторного типа

Принцип работы такой же, как у стрелочного, но отображение результата более точное. Головка имеет поворотный механизм со спиральной пружиной. К нему механически присоединен стрелочный прибор со шкалой, размеченной в Н.м.

Поворачивая рычаг, слесарь создает усилие, отклоняющее поворотный механизм. Крутящий момент отображается стрелочным индикатором. Пользоваться таким динамометрическим ключом удобно лишь в открытом пространстве – когда индикатор контролируется визуально.

Если необходимо затянуть крепеж в скрытой полости – лучше выбрать инструмент с фиксацией стрелки. После снятия нагрузки, индикатор сохраняет показания, затем стрелка сбрасывается до нулевой отметки с помощью кнопки.

Затяжка происходит поэтапно: с постепенным наращиванием усилия. Погрешность такого динамометрического ключа обычно не превышает 6%.

Электронный индикатор

На первый взгляд, технология такая же, как у стрелочного инструмента. Пружинный механизм в головке фиксирует крутящий момент, который отображается на электронном табло.

Простейшие экземпляры так и работают. Но если вы хотите пользоваться динамометрическим ключом максимально эффективно – лучше приобрести комплект с дополнительными функциями.

Какие опции могут быть на электронном табло?

• выбор единиц измерения (Н.м., Кг/см, Кг/м, и др.);
• фиксация максимального результата (сбрасывается кнопкой);
• звуковая индикация.

На последнем параметре остановимся подробнее: Вы заранее устанавливаете предел срабатывания. При достижении заданного значения крутящего момента, звучит зуммер. Инструментом с такой опцией удобно пользоваться при ограниченном доступе, когда работа выполняется фактически «на ощупь».

Погрешность порядка 5%-6%, при визуальном контроле за результатом, точность затяжки по-прежнему зависит от твердости руки.

Инструмент лишь показывает усилие, прилагаемое к рукоятке

Ограничений по затяжке нет, поэтому при неосторожном обращении, можно повредить обслуживаемый узел. При работе с ответственным крепежом (головки блока цилиндров, впускной и выпускной коллекторы, механизмы ГРМ) надо быть предельно внимательным

Щелчковый механизм

Такой прибор напоминает обыкновенную трещотку для торцевых головок. Внешнее отличие – более толстая рукоятка с нанесенными делениями шкалы.

Это классика жанра – используется как в мастерских по ремонту автомобилей, так и в личных гаражах. Пользоваться динамометрическим ключом с щелчковым механизмом можно, не опасаясь повредить крепеж или устанавливаемую деталь.

При достижении установленного значения крутящего момента, срабатывает ограничитель. Перетянуть гайку (болт) не получится.

Виды

Существует несколько конструкций динамометрических ключей, отличающихся принципом действия и обеспечивающих ту или иную степень точности. Они используются для соединений разных степеней ответственности, хотя любой тип имеет относительно невысокую погрешность — максимальное значение 6–8 %. Ключи различаются по разным признакам:

• Тип индикации.
• Предельная величина допустимого усилия.
• Область использования.

Разные конструкции ключей используются как для быстрой затяжки соединений, так и для ответственных деталей, требующих высокой точности соблюдения условий монтажа. Они могут иметь заранее установленный момент, не поддающийся регулировке, или обладать способностью к настройке предельной величины прилагаемого усилия. Существуют также модели, где момент затяжки можно контролировать самостоятельно, в соответствии с прилагаемым усилием. Они удобны при работе с различными типами соединений, обладающими собственными требованиями к величине момента. Рассмотрим существующие типы этих ключей подробнее:

Электронный

Модели электронных динамометрических ключей оснащены специальным дисплеем, где отображается параметр

Электронные динамометрические ключи имеют цифровую жидкокристаллическую панель, показывающую величину усилия в данный момент. Точность таких устройств позволяет контролировать усилие вплоть до сотых долей Нм, что позволяет использовать их в наиболее продвинутых и ответственных механизмах.

Стрелочный

Стрелочный механизм позволяет следить за усилием затяжки

Стрелочный механизм позволяет устанавливать нужное значение момента и самостоятельно контролировать усилие затяжки. Существует два варианта:

• С двумя стрелками, одна из которых показывает предельное значение, а другая — текущую величину прилагаемого усилия.
• С одной стрелкой, демонстрирующей усилие в данный момент времени.

В свою очередь, ключи с одной стрелкой делятся на индикаторные и измерительные. Первые имеют шкалу в виде круглого циферблата, усилие показывает стрелка, вращающаяся вокруг центральной оси. Измерительный ключ снабжён шкалой с делениями, расположенной поблизости от рукояти. Величину усилия показывает длинная стрелка, которая отклоняется от нулевого значения при затягивании болта. Оба варианта просты и удобны в пользовании, но требуют постоянного визуального контроля со стороны оператора.

Такие устройства имеют относительно высокую погрешность, поэтому не используются для работы с ответственными соединениями. Они не всегда удобны для работы в труднодоступных местах, но хороши тем, что наглядно демонстрируют величину усилия и позволяют легко корректировать момент. Стоимость таких ключей относительно низка, что добавляет популярности этому типу конструкции.

Рожкового типа

Нередко мастера выбирают ключи такого типа, т. к. в работе не всегда удаётся использовать накидную головку

Такие ключи имеют гнездо для установки сменных насадок рожкового типа. Многие пользователи отдают предпочтение этому типу, поскольку на практике не всегда удаётся использовать накидную головку, а рожковая насадка бывает удобна для работы в труднодоступных местах. Существуют разные модели, имеющие возможность установки только собственного набора насадок, или более универсальные образцы, способные работать с большим количеством сменных головок. Способ индикации может быть разный — от стрелочного типа до цифрового, щелчкового или предельного.

Щелчкового типа

Ключи щелчкового типа особенно удобны в сложных условиях работы, когда нет возможности контролировать показания

Щелчковые ключи считаются наиболее универсальным. Они являются излюбленным инструментом автомобилистов, так как дают возможность действовать в сложных условиях, не позволяющих вести визуальный контроль за показаниями. Индикация щелчкового типа даёт возможность ощутить момент достижения предельного значения момента затяжки. Щелчок не столько воспринимается на слух, сколько именно чувствуется рукой. Ключи имеют достаточную чувствительность — их погрешность не превышает 4%, вполне соответствуя требованиям к инструменту для ремонта автомобильных узлов и систем. Кроме того, стоимость такого инструмента не слишком высока, что способствует популярности щелчковых динамометрических ключей среди профессионалов и любителей.

Определение момента затяжки

Рассмотрим порядок определения момента затяжки с помощью динамометрического ключа. Динамометрический ключ можно разделить на несколько видов.

Стрелочный ключ

Самый простой в использовании вид ключа. Принцип его работы основан на отклонении рычага со шкалой относительно неподвижного указателя. Ручка торсион используется для передачи усилия на крепежное изделие. Стрелка указатель с одной стороны прикреплена к головке ключа, а с другой стороны свободна и служит указателем, который показывает значение крутящего момента в определённый момент времени.

Из плюсов можно выделить:

• низкую стоимость изделия;
• шкала работает в обе стороны. Она позволяет закручивать крепежные изделия как с правой, так и с левой резьбой.

Из недостатков можно выделить:

• низкую точность (погрешность измерений составлять от 4 до 10%);
• данные ключи нельзя отрегулировать и, в связи с этим они со временем изнашиваются и теряют точность измерений, что делает их непригодным к использованию;
• крайне сложно работать в труднодоступных местах, потому что необходимо всегда следить за затяжкой по стрелке указателю;
• отсутствует храповый механизм, как у ключа трещотки, в связи с этим ключ приходится всегда переставлять заново;

Предельный ключ (белковый)

Конструкция данного динамометрического ключа показана на картинке. В данном ключе есть специальный механизм, который даёт установить на нём необходимый крутящий момент и передать его на закручиваемый элемент. Также у данного ключа есть храповый механизм, как у обычной ;трещотки. Необходимый момент затяжки можно выставить при помощи шкал, расположенных на корпусе изделия. Как только при закручивании необходимый момент затяжки будет достигнут, прозвучит щелчок и сработает фиксатор, который не позволит превысить выставленную силу момента. Предельный ключ очень удобен в работе, так как при его использовании необходимо просто закручивать соединение до щелчка. Данные ключи имеют большой диапазон крутящего момента (от 5 до 3000 Нм). Размеры присоединительных приводов от 1/4 дюйма до 1 дюйма.

Из плюсов можно выделить:

• погрешность данного ключа составляет не более 4%;
• достаточно прост в использовании, так как есть храповый механизм;
• можно заранее выставить необходимый крутящий момент, при достижении которого ключ издаст характерный щелчок;
• легко использовать в труднодоступных местах;
• может работать с крепежными изделиями как с правой, так и с левой резьбой.

Из недостатков можно выделить:

• необходимость калибровки данного ключи;
• со временем храповый механизм может выйти из строя, но можно отдельно приобрести рем комплект для некоторых моделей ключа.

Цифровой

По сравнению с предыдущими моделями ключей, данный динамометрический ключ имеет множество возможностей. Специальный датчик ключа генерирует сигнал, который преобразуется в необходимую величину крутящего момента и выводится на экран электронного ключа. У данного ключа минимальная погрешность измерений, благодаря электронным компонентам. На дисплее выставляется необходимый момент закручивания, при достижении которого данный ключ издает звуковой сигнал. Во время работы на экране выводится значение крутящего момента в реальном времени.

Из плюсов можно выделить:

• вывод значений крутящего момента в разных значениях силы;
• имеет световую и звуковую индикацию;
• высокая точность измерений (низкая погрешность);
• может работать с крепежными изделиями как с правой, так и с левой резьбой;
• не требует регулировки благодаря электронной начинке;
• удобство работы за счет храпового механизма;
• сохраняет измеряемые значения в память устройства.

Из недостатков можно выделить:

высокая стоимость по сравнению с ключами других видов.

Данный инструмент должен быть подобран таким образом, чтобы момент затяжки крепежного элемента был на 20−30% меньше, чем максимальный момент на используемом ключе. При попытке превысить предел, ключ быстро выйдет из строя. Усилие на затяжку и тип стали указывается на каждом болте.

Ответы на часто задаваемые вопросы

Динамометрический ключ до недавнего времени считался инструментом профессиональных механиков, которые использовали его в авторемонтных мастерских. Многие люди думали, что нет необходимости иметь его у себя дома или в гараже, а зря.

К счастью, те времена остались в прошлом, и сейчас на рынке представлен целый ряд отличных динамометрических ключей, предназначенных для домашнего, а не для профессионального использования.

Естественно, у некоторых людей все еще возникают вопросы об этом чрезвычайно удобном инструменте. Постараемся ответить на них.

Вопрос: Зачем покупать динамометрический ключ?

Ответ: Есть две причины купить динамометрический ключ — безопасность и долговечность деталей. Позволяя вам устанавливать крутящий момент, эти инструменты обеспечивают определенную точность при затяжке гаек и болтов.

Это может показаться лишним, когда вы ремонтируете сломанный замок на перчаточном ящике, но это чрезвычайно важно, когда речь идет о гайках, удерживающих колеса, закрепляющих тормозную систему или фиксирующих руль велосипеда. При работе с обычным гаечным ключом вам приходится затягивать гайки на глаз, т.е

угадывать величину усилия затяжки

При работе с обычным гаечным ключом вам приходится затягивать гайки на глаз, т.е. угадывать величину усилия затяжки.

При неоднократном затягивании со слишком большим усилием резьба на болте со временем будет повреждена, что потребует его замены или приведет к полному выходу из строя детали в самый неподходящий момент.

Вопрос: Как часто следует калибровать динамометрический ключ?

Ответ: Эти инструменты являются прецизионными и обычно имеют поверочный сертификат завода-изготовителя, подтверждающий, что измерения, могут иметь погрешность 4% или даже меньше.

Профессионалы считают, что если этот показатель превысит 5%, инструменту требуется калибровка.

По общему правилу, калибровку следует проводить примерно после каждых 3000 повторений, если вы используете ключ регулярно, или примерно один раз в 6 месяцев, если вы пользуйтесь им только время от времени.

Вопрос: Существует ли универсальный динамометрический ключ?

Ответ: И да, и нет. Как вы уже заметили в нашем обзоре, у динамометрических ключей разный момент затяжки, разные размеры, они выполнены из разных материалов и стоят по-разному.

Как правило, рекомендуется покупать один ключ, который, по вашему мнению, сможет справиться с основной массой работы, будь то ремонт или обслуживание грузовика, автомобиля, внедорожника, газонокосилки или других устройств, используемых в хозяйстве.

Для этого подойдет модель с широким диапазоном крутящего момента.

Если у вас есть велосипеды или другая техника с более хрупкими компонентами, было бы неплохо купить динамометрический ключ с меньшим шагом крутящего момента, чтобы вы могли затягивать крепеж с большей осторожностью и точностью

Таблица затяжки

Чтобы точно понимать, какие именно усилие нужно прикладывать для того или иного крепления, оптимально для начала заглянуть в технический паспорт и руководство по эксплуатации. Для особенно важных узлов производитель обязательно указывает момент затяжки.

Если этих значений в документах нет, тогда действовать примерно или ориентироваться по приблизительным оценкам не стоит. Для таких ситуаций предусмотрена специальная таблица затяжки для болтовых соединений. Она универсальная, что позволяет применять её в различных ситуациях.

Работать с таблицей несложно. Для этого нужно сопоставить резьбу и шаг, который измеряется в миллиметрах, с классом прочности болтов. Класс прочности варьируется в пределах от 4,6 до 12,9. Резьба с шагом бывает от 5/0,8 до 42/4,5.

Вы просто сопоставляете эти два значения в таблице и в месте их пересечения получаете ответ относительно момента усилия

При этом важно учесть, что есть рекомендуемый и предельный параметры затяжки. Превышать максимальные параметры не рекомендуется, как и затягивать меньше рекомендуемого значения

На практике пользоваться динамометрическими ключами не так сложно. Рекомендуется сначала изучить инструкцию по эксплуатации, почитать советы производителя, а также учесть соответствие возможностей инструмента тем работам, которые вы планируете проводить с использованием девайса.

Не забывайте о необходимости периодической калибровки. Особенно это касается тех инструментов, которые применяются для работы с максимально требовательными к точности затяжки соединениями.

Как осуществляется измерение затяжки

Чтобы корректно измерить затяжку при помощи самодельного прибора, необходимо выполнить несколько простых правил:

• Собрать прибор и привести его в рабочее состояние — прикрепить безмен к рукояти, выставить его на нулевое значение, при возможности — задать предел взвешивания с сигнализацией, а в конце — одеть необходимую насадку на рабочий орган устройства либо изначально выбрать рожковый ключ подходящей размерности.
• Накинуть ключ на гайку или болт. Прибор покажет точное значение только в том случае, если сопряжение с крепежом происходит напрямую через рычаг, а при участии одного или нескольких переходников и удлинителей при выдаче результата возможна погрешность до 5-8 %.
• Аккуратно потянуть безмен таким образом, чтобы его положение было строго перпендикулярно оси рычага, и показатель нагрузки не был искажён, раскладываясь на векторы.
• Если было достигнуто нормальное усилие, прибор подтвердит это результатом измерений, а гайка не шелохнётся. Если же затяжка не была достаточной, то крепёж провернётся вокруг своей оси до достижения требуемого крутящего момента.

Важно!

Для предотвращения срыва болтового соединения не следует давать запредельную нагрузку на самодельный динамометр, а затяжку вести лишь на номинальных значениях, прописанных в техническом руководстве по обслуживанию той или иной детали в автомобиле. В противном случае есть риск деформации заводской продукции.

Перетяжка болта на колесе автомобиля

В каких случаях нужен динамометрический ключ при ремонте автомобиля

Момент силы — это векторная величина. Усилие, которое прикладывается к верхней шляпке болта, чтобы его открутить или закрутить и есть момент силы. Некоторые типы крепежных элементов автомобиля требуют затяжки на выверенную величину, чтобы компонент работал как закладывал производитель. Уровень затяжки производитель прописывает в служебной документации, но на глаз его не выставишь. Вот тут-то на сцену выходит динамометрический ключ — must have в наборе необходимого автомобильного инструмента. Чтобы понять, выбрать динамометрический ключ под себя, нужно понимать, как он работает.

Правила корректного использования ключа

Чтобы динамометрический ключ служил долго и не ломался, мастера на СТО дают различные советы своим клиентам. Основные рекомендации по безопасному пользованию данного инструмента приведены ниже:

• Не рекомендуется применять данное дорогостоящее изделие в качестве баллонного ключа или трещотки, откручивая и закручивая им все виды гаек или болтов, потому что он является лишь измерительным инструментом и прибор может быстро выйти из строя, так как у него сломается пружинный механизм.
• Все накидные или шестигранные насадки должны быть только безударными, так как любые грубые сотрясения приведут к увеличению погрешности измерительной шкалы.
• Лишь одна устанавливаемая на прибор штатная насадка может точно передать нужный момент на крепёж, исходя из произведения силы и плеча, заложенных в динамометре. Если же использовать какие-либо переходники, гибкие или жёсткие удлинители, то показатель на приборе будет сильно разниться с фактическим усилием.
• Категорически не разрешается применение самодельного рычага, например, обрезка трубы. Излишнее усилие на трещотку приведёт к поломке пружинного механизма и скорому износу прибора. Допускается оказывать усилие на крепёж лишь при помощи имеющегося плеча на рукояти.
• Один из главных принципов эксплуатации прибора — это бережное отношение к нему. Его ни в коем случае нельзя бросать, оказывать ударные воздействия на рукоять, так как циферблат обязательно собьётся.
• Динамометрический ключ, только что приобретённый в магазине, не может сразу эксплуатироваться по назначению. Перед первой затяжкой реального болта ключом надо несколько раз поработать при холостом нагружении, то есть дать инструменту минимальное значение на шкале и провернуть 5-7 раз до характерного звука трещотки.
• Данный инструмент почти полностью состоит из движущихся металлических деталей, и долгое его хранение без работы во влажных условиях неминуемо приведёт к коррозии. Чтобы этого не произошло, его следует всегда убирать в сухое прохладное место, при длительном хранении без использования регулярно смазывать машинным маслом, а перед новой эксплуатацией — настроить для работы.
• Обязательна установка шкалы на ноль после использования. Это связано с тем, что при любом значении, отличном от начального, пружинный механизм всегда находится в напряжении, из-за чего прочный металл пружины может быстро «устать» и погрешность показаний существенно возрастёт.

Вечных механизмов не бывает, и пружина рано или поздно подвергается пластическим деформациям, что требует её ремонта или замены. Данная процедура выполняется в любой точке ремонта автомобильного инструмента и называется поверкой прибора. Так, после проведения данной процедуры его точность возрастает до первоначальных значений.

Станция техобслуживания

Динамометрический ключ — прибор всё-таки профессиональный, и в инструментах каждого автолюбителя иметь его вовсе не обязательно. Кроме того, надо помнить, что электронный прибор всегда более чувствителен, чем механический, поэтому он может быть использован не только при ремонте авто, но и во время эксплуатации электронных приборов или иного высокоточного оборудования.

Динамометрический ключ представляет собой специальный инструмент, устройство, с помощью которого происходит затягивание болтов и гаек различных узлов и механизмов с требуемым моментом силы. Измеряется такое усилие в Ньютон-метрах (Н·м).

Для обеспечения надежной, точной и безотказной работы большинство современных механизмов должно быть собрано с максимальной точностью. Отклонение дозированного усилия затяжки может негативно сказаться, как на качестве работы узла или механизма, так и на его продолжительности эксплуатации.