Radmuttern und Drehmoment: Warum der richtige Drehmomentschlüssel entscheidend ist
Radmuttern sind wie Ketchupflaschen: Entweder sind sie immer zu fest angezogen oder zu locker. Sind die Radmuttern zu locker, kann das Chaos verursachen oder ein Rad verloren gehen. Sind sie zu fest angezogen, braucht man vielleicht eine Brechstange, um sie wieder zu lösen, oder man riskiert, etwas zu beschädigen. Leider neigen die meisten Heimwerker dazu, es mit dem „Fester ist besser“ zu übertreiben, was zu Frustration, gebrochenen Schrauben oder Bolzen und sogar zu Schäden führt.
Aus Gründen der Bequemlichkeit, Wiederholbarkeit, Konsistenz und Sicherheit geben Ingenieure die notwendige Anzugskraft für jede Kappe (ja, es gibt eine Drehmomentangabe für den Ketchupflaschen-Deckel), jede Schraube, jede Mutter, jeden Sensor und jede Zündkerze vor. Jeder Heimwerker sollte den Umgang mit einem Drehmomentschlüssel erlernen und mindestens ein oder zwei davon in seiner Werkzeugkiste haben.
Was ist ein Drehmomentschlüssel?
Wenn es darum geht, Ketchupflaschen zu öffnen und Radmuttern anzuziehen, ist das Drehmoment ein wichtiges Maß. Das Drehmoment ist eine indirekte Messung der Druckkraft, die der Flaschenverschluss oder die Radmutter auf die Flasche oder die Nabe, das Rad und den Bremsscheibenrotor ausübt. Wir sagen „indirekt“, weil es keine praktische Möglichkeit gibt, die Druckkraft oder die Dehnung des Bolzens direkt zu messen. Aber was ist „Drehmoment“ überhaupt?
Drehmoment ist ein Maß für die Drehkraft, die normalerweise in lb·ft, lb·in oder N·m (Pfund·Fuß, Pfund·Zoll, Newton·Meter) ausgedrückt wird – also Kraft mal Hebelarm. Stellen Sie sich vor, Sie lösen Radmuttern mit einem 60 cm langen Brecheisen. Wenn Sie am Ende des Brecheisens mit 50 Pfund Kraft ziehen, ergibt sich ein Drehmoment von 100 lb·ft auf die Radmutter. Mit einem 90 cm langen Hebel bräuchten Sie nur 33,3 Pfund Kraft für das gleiche Drehmoment, während ein 30 cm langer Knarrenhebel 100 Pfund Kraft erfordern würde.
Da Menschen nicht mit kalibrierten Kraftmessern in ihren Händen geboren wurden, gibt es keine Möglichkeit, die Kraft auf einen Schraubenschlüssel und das Drehmoment auf eine Mutter oder einen Bolzen konsistent zu messen. Ein kalibrierter Drehmomentschlüssel ist genau das, was Sie brauchen, um alles richtig anzuziehen – von Lambdasonden und Zündkerzen über Ventildeckelschrauben bis hin zu Radmuttern und Zylinderkopfschrauben.
Arten von Drehmomentschlüsseln
Für verschiedene Anwendungen stehen mehrere Arten von Drehmomentschlüsseln zur Verfügung, aber drei sind im Automotive-Bereich am gebräuchlichsten: Biegeschlüssel, Knarren-Schlüssel mit Klick und elektronische Schlüssel. Jeder Typ funktioniert etwas anders, um die auf die Befestigung ausgeübte Drehkraft genau zu messen.
- Biegeschlüssel (Messerschlüssel): Vor etwa einem Jahrhundert erfunden, sind Biegeschlüssel die einfachsten und am leichtesten zu verwendenden Drehmomentschlüssel. Der Haupthebel hat einen Griff, mit dem Sie Kraft auf die Nuss ausüben. Der Anzeigehebel ist am Nusskopf befestigt und bewegt sich beim Anziehen einer Befestigung nicht. Die Skala auf dem Haupthebel misst, wie weit er sich verbiegt, und gibt Ihnen so einen Drehmomentwert.
- Klick-Schlüssel: Knarren-Drehmomentschlüssel ähneln normalen Knarren, haben aber spezielle interne Mechanismen zur Drehmomentmessung. Die gebräuchlichste Art ist die Mikrometer-Einstellung, die eine Feder im Inneren komprimiert. Die Feder drückt auf eine Kugel oder einen Stift, der in einer Aussparung im Kopf sitzt. Wenn das vorgegebene Drehmoment erreicht ist, springt die Kugel oder der Stift aus der Aussparung und erzeugt ein hörbares Klicken. Je fester die Feder gespannt ist, desto schwieriger ist es, die Kugel aus der Aussparung zu drücken.
- Elektronische Schlüssel: Elektronische Drehmomentschlüssel haben mit Hilfe eines piezoelektrischen Sensors, der seinen Widerstand unter Verformung ändert, keine beweglichen Teile. Sie erfassen elektronisch die auf die Nuss ausgeübte Drehkraft und liefern eine Anzeige auf einem digitalen Display. Um ein bestimmtes Drehmoment einzustellen, kann das Display normalerweise so eingestellt werden, dass es blinkt, vibriert oder piepst, wenn das Drehmoment erreicht ist. Elektronische Typen können auch eine Drehwinkelfunktion enthalten.
Biegeschlüssel haben keine Knarrenfunktion und können zum Anziehen und Lösen verwendet werden. Die meisten Klick-Drehmomentschlüssel haben eine Knarrenfunktion und können sowohl zum Anziehen als auch zum Lösen verwendet werden, obwohl einige nur das Anzugsmoment zulassen. Biege- und Klick-Schlüssel können zum Lösen verwendet werden, aber das Überschreiten des maximalen Drehmoments kann den Schlüssel beschädigen. Geteilte Biegeschlüssel sollten nur zum Anziehen verwendet werden, da Lösen sie beschädigen kann.
Die richtige Größe des Drehmomentschlüssels wählen
Um einen Drehmomentschlüssel richtig zu verwenden, brauchen Sie zunächst eine Drehmomentvorgabe. Diese Spezifikationen finden sich in der Reparaturanleitung, aber normalerweise nicht im Benutzerhandbuch. Der Drehmomentschlüssel, den Sie wählen, hängt von den Drehmomentvorgaben ab: Sie würden keinen kleinen Drehmomentschlüssel für Inch-Pfund bei einer Radmutter verwenden und keinen großen Drehmomentschlüssel für Foot-Pounds bei Ventildeckelschrauben.
- Kleine Drehmomentschlüssel im Bereich von 10 bis 250 Inch-Pounds sind nützlich für Ventildeckel, Drosselklappengehäuse, Getriebeventilkörper, einige Ansaugkrümmer und Innenraum-Befestigungen.
- Mittlere Drehmomentschlüssel im Bereich von 5 bis 100 Foot-Pounds sind nützlich für Motorzubehör, Fahrwerkskomponenten, Bremsenkomponenten, Innenraumteile und einige Radmuttern.
- Große Drehmomentschlüssel im Bereich von 20 bis 250 Foot-Pounds sind nützlich für Zylinderkopfschrauben, Hauptkomponenten, Radmuttern und Radlagernaben.
So verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel richtig
Jeder Drehmomentschlüssel erfordert eine feste und stabile Hand. Wenn es eine Anzugsreihenfolge gibt, z.B. für das Anziehen von Radmuttern, Zylinderkopfschrauben und einigen internen Motor- und Getriebeteilen, befolgen Sie die Schritte sorgfältig, um Schäden zu vermeiden und einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten. Einige Befestigungen, wie z.B. Zylinderkopfschrauben mit Anziehfaktor, erfordern eine zusätzliche Messung über die Drehkraft hinaus. Nachdem die Schraube auf ein bestimmtes Drehmoment angezogen wurde, wird ein zusätzlicher Winkel vorgegeben, der die Schraube weiter dreht, unabhängig vom Drehmoment. Manchmal können Sie Farbmarkierungen verwenden, aber Drehwinkelmesser und elektronische Messgeräte sind genauer.
Um einen Biegeschlüssel zu verwenden, beobachten Sie die Anzeige genau, bis das erforderliche Drehmoment erreicht ist, und hören Sie dann auf, Kraft auf den Griff auszuüben. Um einen Klick-Schlüssel zu verwenden, stellen Sie den Wert auf die erforderliche Drehmomentvorgabe ein, verriegeln Sie ihn und ziehen Sie die Befestigung dann progressiv an. Wenn die Drehmomentgrenze erreicht ist, spüren und hören Sie ein „Klicken“ im Griff. An diesem Punkt hören Sie auf, Kraft auszuüben. Elektronische Drehmomentschlüssel werden ähnlich wie Klick-Schlüssel verwendet, nur dass Einstellung und Benachrichtigung elektronisch erfolgen. Wenn das Drehmoment erreicht ist, signalisiert durch einen Piepton, eine Vibration oder ein blinkendes Licht, hören Sie auf, Kraft auszuüben, um ein Überziehen der Befestigung zu vermeiden.
Geteilte Biegeschlüssel und normale Biegeschlüssel benötigen keine besondere Pflege bei der Aufbewahrung, aber Drehmomentschlüssel mit Mikrometer-Einstellung sollten auf Null zurückgestellt werden. Dies verhindert, dass die Feder „ermüdet“ und zukünftige Drehmomentmessungen verfälscht. Drehmomentschlüssel sollten in ihrer Schutzhülle aufbewahrt werden und niemals fallen gelassen werden. Etwa einmal im Jahr sollten Sie Ihren Drehmomentschlüssel kalibrieren lassen, um ihn innerhalb der Toleranzen zu halten.
Und die Ketchupflasche?
Übrigens: Eine Plastik-Ketchupflasche mit einem 28-mm-Plastikverschluss dichtet am besten bei einem Drehmoment von etwa 14 Inch-Pounds ab – Fester ist nicht unbedingt besser!