Esta es la Parte 1 de nuestra serie Herramientas de reparación de automóviles de bricolaje .
¿Estás harto de los constantes viajes al mecánico cada vez que tu coche necesita una tarea de reparación o mantenimiento? Es frustrante, requiere mucho tiempo y, además, caro.
Pero, ¿qué pasaría si pudiera ahorrar un montón de dinero haciendo el mantenimiento y reparaciones menores de su propio automóvil? Muchas tareas son más fáciles de lo que crees. Todo lo que necesitas es un buen conjunto básico de herramientas.
En este artículo, le presentaremos una de las herramientas más esenciales que todo mecánico de bricolaje debería tener en su arsenal: la llave dinamométrica. Le explicaremos cómo funciona, por qué es necesario y cuánto debe esperar gastar en uno.
¿Qué es una llave dinamométrica?
Una llave dinamométrica es una herramienta especializada que permite a un ensamblador de prácticamente cualquier tipo de equipo mecánico instalar consistentemente sujetadores (tuercas, pernos y tornillos) con aprietes predeterminados. Esta tensión predeterminada para cualquier sujetador se llama especificación de torsión.
Y ¿Por qué es esto importante? Los ingenieros han descubierto durante décadas de experiencia en diseño que apretar un sujetador al par adecuado es esencial para el correcto funcionamiento de la unión atornillada.
Todos los fabricantes de automóviles, camiones y motocicletas, además de muchas otras industrias, encuentran un uso abundante para las llaves dinamométricas. Los talleres de reparación y reconstrucción de estas máquinas también utilizan estos dispositivos. Pero su uso por parte de un mecánico de bricolaje es mucho menos común.
¿Por qué son necesarias las llaves dinamométricas?
Todos los tipos de maquinaria (incluidos todos los vehículos) tienen uniones atornilladas de simples a complejas. Estas juntas están diseñadas para permitir su montaje, mantenimiento y posterior desmontaje en un futuro para su mantenimiento y reparación.
Durante el proceso de diseño de cualquiera de estas máquinas complejas, el ingeniero determina las cargas (fuerzas) que actúan sobre cada unión atornillada. Utilizando estos valores de carga, se seleccionan los tamaños y tipos de sujetadores. Luego se determina el apriete requerido para cada perno. Esta tensión en cada perno garantiza que la junta pueda soportar todas las cargas aplicadas previstas durante la vida útil de la máquina.
El apriete requerido para cada perno establece el valor de torque requerido. Luego, durante el proceso de ensamblaje, un técnico utilizará una llave dinamométrica para apretar todos los sujetadores según las especificaciones de torsión requeridas.
Tenga en cuenta que en las máquinas producidas en masa, como los automóviles, el par adecuado a menudo se aplica a cada sujetador mediante un dispositivo robótico en lugar de un técnico real.
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¿El mecánico de bricolaje necesita una llave dinamométrica?
¡La respuesta es sí! Muchos trabajos que puede realizar en su vehículo requerirán el uso de una llave dinamométrica.
Los ejemplos incluyen instalar ruedas, colocar pinzas de freno , reemplazar elementos de suspensión, instalar una culata, reemplazar bujías , instalar cubiertas de árbol de levas de aluminio, instalar un embrague nuevo, etc.
Cualquier trabajo de reconstrucción del motor, como reemplazar pistones, bielas, tapas de cojinetes de bancada, tapas de cojinetes de levas, pernos del volante, etc., también requiere el uso de una llave dinamométrica.
El factor común con estas piezas es que cada una de ellas experimentará cargas muy altas, así como cargas dinámicas (fuerzas que se repiten cíclicamente durante el funcionamiento del vehículo), durante la vida útil de la instalación.
Unidades de medida y precisión de llaves dinamométricas
El par de apriete se especifica en una unidad que consta de fuerza y distancia. Las unidades de medida más comunes son libras-pie (lb-ft) y Newton-metros (Nm).
- Lb-ft es la convención SAE utilizada principalmente en los Estados Unidos.
- Nm es la convención métrica algo común en los EE. UU. pero utilizada principalmente en otros países.
Para convertir de uno a otro, utilice esta relación: 1 lb-pie = 1,35582 Nm. A menudo, las llaves dinamométricas de calidad están marcadas con ambas unidades de torsión para mayor comodidad.
El estándar común de precisión de las llaves dinamométricas es ±4%. Cuanto menor sea el porcentaje, más precisa será una llave dinamométrica.
La mayoría de las llaves dinamométricas, incluso las menos costosas, son más precisas que este estándar. Cuando compra una llave dinamométrica, su precisión generalmente se indica en el paquete.
Tipos de llaves dinamométricas
La mayoría de las llaves dinamométricas son similares a los diseños de llaves de trinquete con accionamiento cuadrado de 1/4”, 3/8”, 1/2” o 3/4”. Al igual que con cualquier llave de trinquete, se instala un casquillo (tamaño SAE o métrico) en la llave y luego se usa la llave para realizar el ajuste final del sujetador.
Los diferentes tipos de llaves dinamométricas incluyen:
Haga clic en Tipo
El tipo más común de llave dinamométrica, el tipo clic, tiene forma tubular e incorpora un anillo de ajuste giratorio alrededor del extremo del mango de la llave.
Este anillo bloqueable se puede girar para llevar su puntero asociado (o escala numerada) al valor de torsión deseado inscrito en el mango de la llave. Al apretar el sujetador con esta llave, se escuchará y sentirá un «clic» audible cuando se alcance el torque deseado.
Después de su uso, este tipo de llave debe reajustarse al valor de torque más bajo de su escala. Esto coloca el resorte interno en su dimensión comprimida más baja, reduciendo así el riesgo de que ese resorte adopte un fraguado permanente.
Tipo de viga
La llave dinamométrica tipo viga es sencilla y fiable. Utiliza una viga de acero templado junto con un indicador de torsión largo. Sin aplicar torsión, el puntero se alineará con el valor de torsión cero.
Cuando se usa la llave para apretar un perno, la viga se dobla y la punta del puntero se moverá a lo largo de una escala curva que indica el valor de torsión. Cuando se alcanza el valor de par prescrito, el mecánico simplemente deja de aplicar fuerza a la llave dinamométrica. Debido a la simplicidad de este tipo de llave, no tiende a descalibrarse con el tiempo.
Este tipo puede resultar incómodo de usar porque el puntero debe observarse continuamente mientras está en uso. A menudo, cuando se trabaja en un automóvil, una llave de este tipo no es conveniente porque las limitaciones de espacio impiden la observación directa del puntero y la escala.
Tipo digital
Las llaves dinamométricas digitales tienen una pantalla numérica electrónica que se puede preestablecer al valor de torsión deseado. Cuando se utiliza cuando se aplica torsión, la pantalla puede cambiar (en algunos modelos) para mostrar el valor de torsión que aumenta gradualmente. Y en el valor establecido sonará un tono audible y/o se iluminará un LED para indicar que se ha alcanzado el torque adecuado.
Algunos modelos incluyen un indicador secundario (bip, vibración o luz) para advertirle que se está acercando al torque deseado.
Estas llaves utilizan una celda interna de detección de torsión que debería funcionar de manera confiable sin cambios durante muchos años de servicio. Se necesitarán baterías de tamaño AAA o AA, que deberán retirarse cuando la llave no esté en uso.
Tipo de haz dividido
Las llaves de viga dividida funcionan de manera muy similar a los tipos de viga más simples. Incorporan una barra fija rígida junto con una barra de flexión de dimensiones especiales. El par se establece en una pantalla lineal girando una perilla de ajuste. Esa perilla incluye una función de bloqueo para que no se pueda girar durante el uso de la llave.
Cuando se aplica el par, un puntero sube en la escala hasta el valor establecido. Esto debe observarse mientras la llave esté en uso. Algunos modelos, sin embargo, incorporan un aviso sonoro o visible (mediante un LED) cuando se alcanza el par establecido.
Este tipo de llave dinamométrica no requiere restablecerse al valor de torsión más bajo como el tipo de clic cuando no está en uso. Además, el diseño de la viga tiende a no desajustarse tan rápidamente como la llave tipo clic.
Tipo de indicador de cuadrante
Como su nombre lo indica, este tipo de llave tiene un dial giratorio como un dial de calibre típico con un puntero para indicar los valores de torque. Un marcador deslizante situado en la circunferencia de este dial se puede ajustar al par deseado para ayudar al mecánico a ver cuándo el puntero alcanza este valor.
Al igual que con el tipo de viga, esta llave requiere una observación continua durante el proceso de torsión del sujetador. La mayoría de las llaves tipo indicador de cuadrante tienen capacidades de torque más bajas que otros tipos.
Tipo de deslizamiento
Las llaves dinamométricas de tipo deslizante rara vez serán la elección del aficionado al bricolaje. Estas llaves vienen preestablecidas de fábrica con un valor de torsión deseado y el usuario no puede ajustarlas ni restablecerlas. En uso real, la llave se deslizará al valor de torsión preestablecido.
Esta capacidad operativa evita aplicar un torque excesivo a un sujetador y garantiza un uso simple y confiable en una aplicación de línea de ensamblaje donde se deben instalar muchos sujetadores en un período de tiempo bastante corto.
Tipo digital en línea
Estos dispositivos no son llaves reales, sino pequeños dispositivos de medición de torsión que tendrán un cuadrado hembra en un lado y un cuadrado macho en el otro. Una herramienta de este tipo se puede instalar en el extremo de un trinquete o barra rompedora convencional.
Los controles del dispositivo permiten configurar fácilmente el par deseado. Durante la instalación del sujetador, el dispositivo mostrará un valor de torque ascendente durante el apriete y tendrá una alarma y un LED iluminado cuando se alcance el torque deseado.
Estos dispositivos funcionan eléctricamente y tendrán una o más baterías. Algunas marcas disponibles en línea utilizan una pila de reloj como la CR-2032. Estas baterías son pequeñas y probablemente no tendrán una vida útil. Los dispositivos con una o más baterías AAA ofrecerán una vida útil más larga.
No todos los tipos disponibles de llaves dinamométricas se enumeran aquí. Se han desarrollado muchos otros tipos de llaves dinamométricas especiales. Generalmente, estas llaves encajan en nichos específicos como aviones, turbinas de gas, equipos de minería, maquinaria de construcción pesada, etc.
¿Las llaves dinamométricas requieren mantenimiento?
Sí. Es posible que las llaves dinamométricas necesiten recalibración y/o reparación periódicamente para garantizar su precisión y longevidad. Por eso también es tan importante guardar la herramienta en su estuche original y nunca dejarla caer.
Recalibración
Si una llave dinamométrica se utiliza con frecuencia, como en un taller de reparación de automóviles, la norma ISO 6789 exige que se recalibre cada 5000 usos o cada 12 meses. Para uso en el garaje de una casa, la llave estará inactiva la mayor parte del tiempo. Pero se debe verificar que el torque sea adecuado al menos una vez al año.
Steelman Company fabrica una herramienta diseñada específicamente para comprobar el rendimiento del par de una llave dinamométrica. Este dispositivo se puede montar en un tornillo de banco y ajustar al par deseado. Luego, la llave dinamométrica se conecta al casquillo de 1/2 ″ de este dispositivo y su par se evalúa en comparación con la pantalla digital de la herramienta.
Se puede utilizar una herramienta dinamométrica digital en línea (ver arriba) en caso de necesidad para comprobar la precisión de la llave dinamométrica. Tenga en cuenta que la comprobación del par de apriete de una llave con otro dispositivo sólo será tan buena como la precisión de ese dispositivo.
En línea puede encontrar una serie de procedimientos de bricolaje para comprobar que su llave dinamométrica esté calibrada correctamente en su propio taller. Usando un peso preciso (como una pesa rusa o una placa de barra) y un tornillo de banco resistente para anclar la llave dinamométrica, se pueden realizar pruebas de calibración muy precisas. Asegúrese de que el peso que utilice sea realmente el peso estampado en su costado.
Reparar
Con la excepción de la llave dinamométrica de tipo viga, estas herramientas son algo delicadas. No soportarán que los dejen caer sobre el piso de concreto del garaje más de una vez.
Si ocurriera tal evento, su llave debe ser revisada y recalibrada por un taller de reparación de herramientas certificado. Estas pruebas y reparaciones podrían costar más que simplemente reemplazar la llave.
¿Cuánto cuestan las llaves dinamométricas?
En primer lugar, será mejor para usted si posee al menos dos llaves dinamométricas. Una debería ser una llave de rango bajo (con accionamiento de 3/8 ″) con una capacidad nominal de entre 10 y 50 lb-pie. Esta sería una buena llave para instalar bujías nuevas.
La otra llave debe ser más grande (con accionamiento de 1/2 ″) y tener un rango de aproximadamente 50 lb-ft a 200 lb-ft. Esta llave funcionaría bien para instalar tuercas y pernos , pernos de pinza de freno, la mayoría de las piezas de suspensión, una culata, etc.
Los costos de las llaves dinamométricas pueden variar desde cómodamente económicos hasta increíblemente costosos. Para trabajos de bricolaje en los que probablemente sólo utilizará la llave unas veinticinco veces al año, las llaves dinamométricas de menor precio le serán de gran utilidad.
A continuación se muestran algunos costos típicos al buscar en línea. Su tienda de repuestos para automóviles probablemente le cobrará un poco más.
| Tipo | Costo | Nota |
|---|---|---|
| Haga clic en Tipo | $50 a $500 | Espere pagar entre 100 y 150 dólares por una buena calidad. |
| Tipo de viga | $25 a $75 | |
| Tipo digital | $100 a $2000 | Espere pagar entre 100 y 200 dólares por una calidad decente. |
| Tipo de haz dividido | $200 a $350 | |
| Tipo de marcación | $75 a $600 | Buena calidad por unos 250 dólares. |
| Tipo de deslizamiento | $200 a $600+ | No suele ser para uso de bricolaje. |
| Tipo digital en línea | $50 a $200 |
Dónde comprar una llave dinamométrica
Varias fuentes en línea, como Amazon y eBay, ofrecen llaves dinamométricas.
, que a menudo se piensa que proporciona herramientas de menor calidad, tiene una buena línea de llaves dinamométricas a precios razonables.
Sus tiendas locales de repuestos para automóviles ( Advance Auto , AutoZone , CarQuest , NAPA , O’Reilly , etc.), así como Walmart , Home Depot y Lowe’s, venden estas herramientas.
Usando su llave dinamométrica
- Si la llave se puede ajustar a un torque específico, configúrela según sea necesario y bloquee la configuración si hay una función de bloqueo disponible.
- Ajuste los sujetadores con una llave convencional. Nunca use su llave dinamométrica para aflojar pernos o para ajustarlos hasta que queden ajustados.
- Con la llave dinamométrica, aplique fuerza suavemente hasta que el sujetador comience a girar. Continúe girando el sujetador lentamente hasta alcanzar el par establecido. La cabeza del trinquete de una llave dinamométrica tipo clic saltará cuando se alcance el par establecido.
- Una vez que el sujetador esté apretado, resista la tentación de revisarlo inmediatamente con una segunda aplicación de torque. Hacer esto puede aplicar un torque excesivo al sujetador.
- Algunos sujetadores requieren volver a apretarse después de un corto período de operación del vehículo. Los pernos de la culata del motor pueden requerir esto. Su manual de taller debe proporcionar orientación a este respecto.