扭矩扳手的使用方法

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车轮螺母就像番茄酱瓶盖一样,总是要么拧得太紧,要么太松。对于车轮螺母来说,

太松可能导致灾难性后果或丢失车轮;太紧则可能需要用钳子才能拧开,或者损坏某些部件。遗憾的是,大多数DIY爱好者倾向于认为“越紧越好”,这导致了挫败感、螺栓/螺纹损坏甚至部件损伤。

为了方便性、可重复性、一致性和安全性,工程师们为每个瓶盖(是的,番茄酱瓶盖也有扭矩规格)、螺钉、螺栓、螺母、传感器和火花塞指定了所需的压缩力。所有DIY爱好者都应该学会使用扭矩扳手,并在工具箱中至少备有一两把。

什么是扭矩扳手?

在打开番茄酱瓶或拧紧车轮螺母时,扭矩是一个需要理解的重要测量值。扭矩是瓶盖或车轮螺母对瓶子、轮毂、车轮和刹车盘施加的压缩力的间接测量。之所以说是“间接”,是因为没有实用的方法来测量压缩力或螺栓伸长量,但首先,“扭矩”到底是什么?

扭矩是扭转力的测量值,通常以lb·ft、lb·in或N·m(磅·英尺、磅·英寸、牛顿·米)表示。简单来说,就是力乘以距离。为了形象化理解,想象用一根2英尺的加长杆拧松车轮螺母。当套筒固定在车轮螺母上,你在加长杆末端施加50磅的力时,车轮螺母承受的扭矩就是100 lb-ft。也就是说,50磅的力乘以2英尺的杠杆。如果使用3英尺的加长杆,只需33.3磅的力就能达到100 lb-ft的扭矩,而使用1英尺的棘轮扳手则需要100磅的力。

由于人类手上没有内置校准的扭矩计,我们无法一致地测量施加在扳手上的力或螺母和螺栓上的扭矩。校准的扭矩扳手是正确拧紧从氧传感器、火花塞到气门室盖垫片螺栓、车轮螺母和缸盖螺栓等所有部件所必需的工具。
扭矩扳手的类型

根据用途不同,有几种类型的扭矩扳手可供选择,但在汽车领域最常见的是指针式、预置式(咔嗒式)和电子式三种。每种类型都以略有不同的方式工作,以精确测量施加在特定紧固件上的扭转力。

   指针式: 大约一个世纪前发明的指针式扭矩扳手是最简单、最易用的类型。主梁上附有手柄,用于向套筒施加力。指示梁固定在套筒头部,在拧紧紧固件时不会移动。主梁上的刻度尺测量其弯曲的距离,并提供扭矩读数。

    预置式(咔嗒式): 预置式扭矩扳手内部有特殊的扭矩测量机构,但外观更类似于标准的棘轮扳手。最常见的是微调式,它通过压缩内部弹簧工作。弹簧推动一个球或方块,使其卡在头部的凹槽中。当达到设定的扭矩时,球或方块会从凹槽中弹出,产生咔嗒声。弹簧拧得越紧,球就越难从凹槽中弹出。

    电子式: 电子式扭矩扳手使用压电传感器(其电阻随应变变化),没有活动部件。它电子检测施加在套筒上的扭转力,并在数字显示屏上提供读数。为了设定指定的扭矩,通常可以设置显示屏在达到扭矩时闪烁、振动或发出蜂鸣声。一些电子式扳手还包括扭矩角度功能。

指针式扭矩扳手没有棘轮功能,可以用于拧紧和松开。大多数预置式扭矩扳手带有棘轮功能,可用于拧紧和松开,但有些只允许施加拧紧扭矩。指针式和预置式扭矩扳手也可用于松开,但如果超过指定的最大扭矩可能会损坏扳手。分体梁式扭矩扳手如果用于松开可能会损坏扳手,因此应仅用于拧紧。
扭矩扳手的尺寸选择

要正确使用扭矩扳手,首先需要知道扭矩规格。扭矩规格通常在维修手册中列出,但车主手册中一般没有。选择的扭矩扳手取决于扭矩规格:你永远不会用小尺寸的磅-英寸扭矩扳手去拧车轮螺母,也不会用大尺寸的磅-英尺扭矩扳手去拧气门室盖螺栓。
小型扭矩扳手的范围在10-250英寸-磅,适用于气门室盖、节气门体、变速箱阀体、一些进气歧管和内部紧固件。
    中型扭矩扳手的范围在5-100磅-英尺,适用于发动机附件、悬挂组件、刹车组件、内部组件和一些车轮螺母。
    大型扭矩扳手的范围在20-250磅-英尺,适用于缸盖螺栓、主要组件、车轮螺母和轮毂轴承。

正确使用扭矩扳手的方法

任何扭矩扳手都需要稳固、稳定的手持技术。当有扭矩顺序要求时,例如车轮螺母、缸盖螺栓以及发动机或变速箱内部部件的拧紧,请仔细遵循步骤以避免损坏并确保正常运行。一些紧固件,如带转角要求的缸盖螺栓,除了扭矩外还需要额外的测量。在将螺栓拧到指定扭矩后,无论扭矩如何,还需要将螺栓再旋转一个指定的额外角度。有时会使用油漆标记,但扭矩角度计或电子测量仪更为精确。

使用指针式扭矩扳手时,需仔细监控刻度直到达到所需扭矩,然后停止施力。使用预置式扭矩扳手(弹簧式或分体梁式)时,先将刻度盘调整到所需的扭矩规格并锁定,然后逐渐拧紧紧固件。当达到扭矩限制时,你会感觉到并听到手柄发出“咔嗒”声,此时应停止施力。电子式扭矩扳手的使用方式与预置式类似,只是调整和通知是电子化的。当达到扭矩时(通过蜂鸣声、振动或闪烁光指示),请停止施力,以免过度拧紧紧固件。

分体梁式和指针式扭矩扳手在存放时不需要特别注意,但微调式扭矩扳手需要归零。这可以防止弹簧“卡住”,从而避免影响未来的扭矩测量精度。扭矩扳手应存放在保护盒中,切勿掉落。大约每年一次,应对扭矩扳手进行校准,以确保其在允许的误差范围内。
关于番茄酱瓶

顺便说一下,带28毫米塑料盖的塑料番茄酱瓶在约14磅-英寸的扭矩下密封效果最佳——并非越紧越好!

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