[DIY] Bien serrer avec une clé dynamométrique

[yogi]

Bonjour à tous,

Avec le nombre croissant de personnes intervenant elles-mêmes sur leurs véhicules je trouve intéressant de publier un article sur le serrage contrôlé à l’aide d’une clé dynamométrique. En effet, la ‘clé dynamo’ est un outil très utilisé et connu de tous, mais il est malheureusement trop souvent encore utilisé de manière inadaptée. Hors c’est un outil utilisé pour des serrages de sécurité (roues, trains roulants) comme pour des serrages importants (remontage moteur, culasse, petites vis, …).

La clé dynamométrique, c’est avant tout un outil de métrologie qui permet de savoir ce que l’on fait donc voici de quoi dégrossir un peu sa correcte utilisation .

http://boltmemo.com/fr/le-blog/lire-un-a...mometrique

--- 1/ Principe de calcul et unités :

En mécanique, on distingue toujours deux grandes catégories disons « d’efforts » que l’on peut appliquer sur un élément dans l’espace : une FORCE ou  un COUPLE .

Une force peut s’imaginer comme une flèche, dont la pointe indique sa direction et la taille disons la valeur de la force. Imaginez une flèche poussant une caisse posée sur le sol suivant une droite rectiligne : votre force agît sur la caisse en la poussant !

Le couple, c’est un effort plutôt utilisé pour faire ‘tourner’ un objet. Le couple d’un moteur = l’effort pour faire tourner le vilebrequin. C’est en fait une force (reprenez l’image de celle poussant la caisse) mais que l’on va appliquer à une certaine distance de l’axe de rotation de la pièce que l’on veut faire tourner.

Le meilleur exemple : une porte. Appliquez la force de la caisse sur le bord de la porte à l’opposé des gonds ou elle tourne, vous avez donc une force avec une distance et magie la porte tourne.

Les unités
Une force seule, en France, va avoir pour unité le Newton (représenté par N). On peut par exemple appliquer une force de 100 N sur notre caisse pour la pousser.

Le couple, on a dit que c’est une force appliquée avec une distance donc sur la porte, on va appliquer notre force de 100N à 0,5m. On aura donc 100x0,5 = 50 N.m (on lit 50 Newtons mètres).

Vous retrouvez donc une unité que vous avez déjà vu, par exemple en serrant vos écrous de roues à 110 N.m . Dans d’autres pays n’ayant pas les mêmes standards d’unités (USA, Angleterre, …) les unités peuvent êtres différentes MAIS le principe reste identique !

--- 2/ Principe métrologique :

Lorsque vous serrez un écrou sur un boulon par exemple, l’effort que vous devez fournir augmente au fur et à mesure que vous voulez serrer encore plus votre montage. C’est normal car les éléments entres-eux vont interagir, créer des frottements et donc de la ‘résistance’.

Serrer au couple, c’est donc serrer avec un appareil qui vous averti lorsque vous appliquez un couple d’une valeur qui permet juste de vaincre les frottements et les tensions lors du serrage entre les éléments pour obtenir le bon maintien entre eux .

Pourquoi serrer à un certain couple, il me suffit de bien serrer juste à la main et je n’aurai pas de problème non ?

Malheureusement, les besoins d’un serrage au couple sont variés et pas seulement ‘pour être sûr que ca ne va pas se détacher en route’. Illustration :

- Le couple de serrage des écrous de roue (110 N.m) : il permet de garantir que cela ne va pas se desserrer en roulant, tout en tenant compte de la chaleur dégagée par les freins, des dilatations, des vibrations …
- Le couple de serrage des écrous de cache culbuteur, très petit (10 N.m) : il permet de ne pas serrer trop fort justement et d’écraser le joint de manière homogène. Il permet surtout d’éviter de foirer 2 goujons hyper facilement comme cela m’est déjà arrivé à la main.
- Le couple de serrage différent selon les matériaux : les filets d’un boulon ou d’un écrou peuvent être plus ou moins fragiles selon leur matière (entre aluminium et acier par exemple). Le couple permettra de ne pas les abîmer et de garantir la tenue du serrage pour chaque cas
- Etc …

--- 3/ Le matériel :

Plusieurs types de clés dynamométriques existent :

- A lecture directe : vous regardez la valeur vous-même comme sur un pied à coulisse par exemple
- A déclenchement automatique : un dispositif vous alerte automatiquement lorsque vous atteignez la valeur souhaitée (un bruit, une lumière, un clac, un clong, une note de piano , … )

Les écarts de prix comme les ‘précisions’ de toutes ces clés étant vastes, restons focalisé sur une clé dynamo à déclenchement automatique standard, permettant de travailler correctement sur un véhicule .

a) La grosse question : y’a-t-il une différence entre une clé à 30 € chez trucauto et une à 300 € de chez Facoum ?

Et la réponse est … oui. La clé dynamométrique est un outil de précision qui peut se caractériser selon différents critères bien précis :

- Précision
- Répétabilité
- Calibration
- …

Des outils de grande marque auront subis des processus de fabrication et de contrôle forcément plus précis que ceux de bas de gamme et leurs matériaux et mécanismes seront aussi meilleurs (vieillissement de l’outil …)

b) La seconde grosse question : suis-je alors obligé d’acheter une clé Facoum hors de prix ?!!

Et la réponse est … non. Le jour ou vous remonterez des moteurs de compétition préparés de A à Z on en reparlera mais en attendant, vous pouvez investir dans des clés de qualité intermédiaire.

Je ne fais pas de pub, mais parle de ce que je possède simplement. Pour moi, hors de question d’aller acheter une clé dynamométrique chez Trucauto à 35 € c’est inconcevable, tout comme une clé hors de prix. Après recherche je travail donc depuis des années avec du KS TOOLS, outils de qualité, calibrés, certificat fourni. Je vous laisse rechercher si vous souhaitez investiguer d’autres marques.

Une photo de la clé en question :



Le positionnement prix de KStools est correct (pas donné non plus), mais bien meilleur que du Facoum pour du loisir++.

--- 4/ Suivre les règles & consignes données :

Sauf si vous concevez vos propres montages ou moteurs ou boite de vitesse, vous trouverez logiquement toujours la notice, le manuel d’atelier ou tout autre document pour vous aider dans vos interventions sur votre véhicule.

Ne vous croyez pas plus malin que les ingénieurs qui ont conçus ces véhicules et rédigé ces guides d’entretiens : si on vous dit de graisser un filetage ou de l’huiler, faites-le. Mais ATTENTION : ne graissez pas un assemblage devant être huilé et vice et versa. Car les couples de serrages seraient alors faussés.

Mais pourquoi certains vissages sont sans rien, d’autres graissés etc … !??

Selon les cas, les raisons à cela peuvent changer. Mais de toute façon, les frottements au serrage vont changer selon que vous vissez avec ou sans graisse/huile et donc les couples de serrages aussi.

Respectez donc le trio : un assemblage + une lubrification (ou non) + un couple de serrage indiqué

--- 5/ Le plus important : ‘le bon geste’ lors du serrage :

La suite ici : http://boltmemo.com/fr/le-blog/lire-un-a...mometrique

[Bowers]

J'avais une clé Jeep, on a remonté un moteur complet avec mais quand on a fait contrôlé le couple de la clé ... 30% de serrage en moins que ce qui était prévu

Le moteur a fini par lâché pour d'autres raisons mais bon .. depuis j'ai investit dans un bon outils et ca se sent tout de suite !!

[yogi]

Pour un bricoleur amateur, ou amateur ++ investir dans du matériel correct 'un minimum' c'est un vrai mieux en terme de plaisir d'utilisation et comme tu dis surtout, ça permet quand même de sortir des choses un peu meilleures

[Bowers]

Il est vrai qu'acheter de la merde n'est pas dans mes habitudes, j'achète en général Snap-On car la garantie a vie marche vraiment contrairement a Facom qui sont assez pénible et qui faut le dire lâche souvent, mais la dynamo chez Snap-On ca coute le prix d'un appart une semaine sur la cote d'azur donc bon ..
Mais j'ai fait comme toi j'ai pris un intermédiaire et j'en suit satisfait je la fait contrôlé tous les 6 mois chez AD pas loins de chez moi je paye un café au gonz qui la colle sur le testeur et roule

[Bear'sBeard]

On aura donc 100x0,5 = 50 N.m (on lit 50 Newtons par mètres).

Newton mètre !!!

Il s'agit d'une force multiplié par une distance (N * m) pas d'une force divisé par une distance (N / m).



Sinon en complément : le couple peut aussi être vu comme la résultante de 2 forces égales, appliquées dans des directions différentes, sur un solide :

(en supposant que les 2 forces font F Newton chacune, le couple au centre du cercle sera donc 2.F.r N.m).

[yogi]

Oui pour les 'newtons mètres', c'est ce que j'avais en tête mais du coup je n'ai pas fait attention à la confusion possible. J'ai fais la correction .

Après pour ton exemple c'est vrai, mais je n'ai pas trop voulu noyer les lecteurs dans la théorie. Le plus important étant dans notre utilisation plutôt le mode opératoire . Mais c'est exact.

[Hacketo]

Merci yogi, c'est très instructif

[Ianik]

Merci, j 'utilisais donc mal ma clé (serrages en plusieurs reprises, et pareil pour les ecorus de roue, une fois les 5 serrés, je refais une passe et a priori c est pas bon (meme si en general sur cette passe, les ecrous ne bougent pas du tout par rapport à la première)).

[gineto]

en utilisant cette bonne méthode mais en faisant une première passe à 50% de la valeur préconisée puis une deuxième passe à la bonne valeur, bon ou pas ?

[yogi]

Oui tu as raison pour la seconde passe mais j'illustrais avec un 'grand second coup' qui la va clairement refaire bouger les écrous. Et comme ils étaient fixes, quand ca bouge, c'est qu'on a bien forcé .

En fait, le serrage en plusieurs fois est disons 'possible', mais il faut garder en tête que si on veut un serrage à 80 N.m par exemple, il ne faut pas faire un premier serrage à 75 N.m puis ensuite aller à 80 car la avec les frottements, on ne peut plus bien garantir une bonne arrivée aux 80 N.m

Je prends l'exemple de l'écrou en bout de cardan Honda à l'avant, côté roue. Il est serré à 185 N.m de mémoire ce qui fait beaucoup et un bon 'mouvement' à fournir.

Tu peux par exemple prérégler ta clé à 50 N.m dans ce cas, faire un premier serrage et être bien calé. Ensuite tu passes à 185 N.m, tu prévois d'avoir de quoi bouger la clé jusqu'au bout et tu vas régulièrement jusqu'à claquer à 185 N.m

Parfois on te demande ABSOLUMENT de serrer en plusieurs fois, et dans ce cas tu verras que le principe est proche de ce que je viens d'évoquer. Typiquement les goujons de culasse B-series, je ne sais plus mais tu dois faire deux ou trois serrages progressifs par goujon mais avec des valeurs 'espacées'.

Encore une fois dans l'idéal, si c'est possible, un serrage en une fois régulièrement est à privilégier

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en utilisant cette bonne méthode mais en faisant une première passe à 50% de la valeur préconisée puis une deuxième passe à la bonne valeur, bon ou pas ?

On s'est croisé sur les réponses. Essaie toujours de garder un ratio plus bas que 50% pour le premier serrage si tu peux. Disons que sur des serrages sous 80 N.m, vaut mieux éviter. Tu approches bien au contact à la main, et hop en une fois.

Ensuite, essaie plutôt une proportion 30% premier serrage, le reste en une fois.

La grosse contrainte parfois, ca peut être la place pour passer la clé. Sur un accès compliqué tu peux ne pas avoir le choix que de serrer en plusieurs fois (genre 4 fois à cause du débattement à coup de 25% de + à chaque passe) mais c'est plutôt rare.

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Au final, c'est plutôt un concept de bonnes pratique pour avoir des serrages bien faits plutôt que de réelle exactitude sur le % au premier coup etc ... ensuite tout cela peut prendre vraiment beaucoup d'importance avec un serrage de bielle, de montage très précis etc ... mais dans la majeure partie des utilisations la bonne pratique à elle seule même avec un serrage en deux fois à 50-50 permettra d'être assez bien

[Charin]

C'est marant je vois ce topic, je vais sur ebay pour voir une clef dynamometrique. Je tombe sur une clef pas trop mal mais la video de presentation ils mettent tous la main en appui dessus lol:

[Vidéo: https://www.youtube.com/watch?v=cEJsE2vlxxE]

[yogi]

Ca fait partie des mauvaises pratiques. Idéalement, c'est à éviter (même si la ils n'ont pas l'air de trop 'serrer' la clé au niveau de la tête).

Quand on doit vraiment tenir et que l'on a pas le choix, il faut surtout pas 'agripper' la rallonge avec la main. Quand je sers mon boulon de poulie de vilebrequin sur le moteur en place dans la voiture, je dois rallonger à mort pour l'atteindre avec la clé.

Mais dans ce cas je ne 'sers jamais la rallonge avec la main'. Je mets juste un appui dessous avec une chandelle à la bonne hauteur (dans le V). Ainsi ca frotte à peine, et ma clé peut tourner de manière stable et je peux bien gérer mon serrage.

Voici un exemple de l'accessoire type quand on doit aider le maintien de la clé :



Ton exemple en vidéo est intéressant pour un autre point : le type du serrage réalisé.

C'est un simple boulon d'amortisseur, chez Honda ca se sert à 50 N.m de mémoire environ. Si tu tiens ta clé ici, pas trop fort, ce n'est pas disons 'catastrophique' -> même si la bonne pratique te déconseille de le faire.

Si tu sers tes bielles de compét' sur ton V8 suralimenté, c'est plus la même.

Sur la vidéo, ca illustre aussi le côté 'ais-je besoin d'acheter la meilleure clé du monde pour bricoler ma 2CV' : non. Leur clé, à affichage digital, est super précise. C'est pas forcément absolument utilse pour un boulon de tête d'amortisseur .

[gineto]

j'avais zappé que c'est préconisé dans le workshop mais c'est bien ce qui me semblait

A chaque montage d'éléments qui demandent une étanchéité par un plan de joint (culasse, carter BV, etc ...) ou autre avec un couple de serrage élevé, en connaissant le couple de serrage final sans autre info sur plusieurs passe éventuellement préconisées, je fais toujours un premier serrage à 50% de la valeur

[yogi]

j'avais zappé que c'est préconisé dans le workshop mais c'est bien ce qui me semblait

A chaque montage d'éléments qui demandent une étanchéité par un plan de joint (culasse, carter BV, etc ...) ou autre avec un couple de serrage élevé, en connaissant le couple de serrage final sans autre info sur plusieurs passe éventuellement préconisées, je fais toujours un premier serrage à 50% de la valeur

Oui c'est très bien, car en plus de la 'précision du serrage' ca permet d'écraser et pousser tous les joints de manière plus équilibrée et de bien les mettre en position.

[gineto]

dernière chose

dans le cas d'utilisation de rallonge, j'ai toujours apprit et fait de cette manière, en mettant la main au niveau de la rallonge/tête de la clé, sans l'attraper, juste la poser pour éviter que la rallonge se désaxe avec l'effort et le bras de levier.
(en gros la rallonge tourne/glisse sur la paume de la main entre le pouce et l'index, sans appuyer, positionnée à 90° du manche a peut près, dépend du débattement)

vaut mieux ça ou vraiment n'attraper que le bout du manche, avec le risque que la douille prenne de l'angle ?

[MoTT]

Super, ça fait jamais de mal une petite piqûre de rappel !

[yogi]

dernière chose

dans le cas d'utilisation de rallonge, j'ai toujours apprit et fait de cette manière, en mettant la main au niveau de la rallonge/tête de la clé, sans l'attraper, juste la poser pour éviter que la rallonge se désaxe avec l'effort et le bras de levier.
(en gros la rallonge tourne/glisse sur la paume de la main entre le pouce et l'index, sans appuyer, positionnée à 90° du manche a peut près, dépend du débattement)

vaut mieux ça ou vraiment n'attraper que le bout du manche, avec le risque que la douille prenne de l'angle ?

C'est exactement ce que j'illustrais avec mon exemple du boulon de poulie vilo + rallonge et appui sur 'un V de chandelle' .

Et c'est exactement ce que je fais lorsque je n'ai pas le choix, comme toi : je ne sers jamais la rallonge mais me sert d'un doigt ou de cette partie de la main près du pouce juste comme un 'appui', sans jamais serrer sur la rallonge.

Ainsi, dans la théorie, ca influence quand même un tout petit peu le serrage mais c'est minime contrairement au fait de serrer la douille. Donc en cas de besoin, ta technique est la bonne pour t'aider

Super, ça fait jamais de mal une petite piqûre de rappel !

Merci

[gineto]

j'me sent soulagé du coup
ton DIY est au top et ça m'as mit le doute (c'est toujours bien de se remettre en question )

[MAZOUT POWER]

Moi j'ai arrêté de serrer au couple
A chaque fois que je dis que je serre avec une clé dynamo on fous de ma gueule

D'ailleurs, vous parlez "d'une" clé dynamo, mais généralement il en faut au moins deux pour pouvoir travailler correctement sur une voiture.

Actuellement j'en ai une 40-200 (Beta) faut absolument que je m'en prenne une plus petite (8-60).

EN tout cas très bon topic

[yogi]

Oui exact, une était employé en terme d'utilisation 'simultanée'

De mon côté pour être confort, j'ai comme toi deux clés :

- Une 5-25 N.m
- Une 20-200 N.m

Un copain possède la KStools en 80-400, ca commence à faire. Faut déjà en avoir l'utilité quand on voit la taille de la clé !!

[Oncle Fétide]

Très bon tuto!

[Snowmonkey]

Bon DIY (ainsi que ceux sur ton blog)

[yogi]

thanks

[Steven08]

Super tuto qui va servir à plus d'un, j'en vois beaucoup trop dans certains garage ou il sert un grand coup avec la clé, et donc soit trop serré soit pas assez

[ColtiXim]

Un très bon sujet merci à toi yogi.
Comme tu le dis, l'étalonnage est à conseillé régulièrement (selon l'usage, intensif ou non ).
Et surtout la mise au repos du mécanisme entre l'utilisation est primordiale !

Je possède la clé "Brownline" de la vidéo ci-dessus depuis 2 années, je ne peux plus m'en passer
Mes Facoums restes dans leurs étuis depuis, même si la Brownline n'est pas la meilleure clé du monde ...

[yogi]