Yanmar 3JH, 4JH Motoren und Volvo D1, D2, D3, MD22, TMD22, ... Wärmetauscher Korrosion verhindern
Zur Lösung/ Verringerung des Problems habe ich ein Dichtungs Kit verfügbar. Schreibt mir eine Mail und sendet mir den Bestellbogen zu. Siehe auch am Ende dieses Reparaturberichtes.
Auf meinem Youtube Kanal ist bald ein Video verfügbar.
Yanmar und Volvo, zwei renommierte Bootsmotorenhersteller kombinieren Aluminiumguss Wärmetauscher mit Abgasmixer aus V2A- oder Gusseisen und erzeugen so galvanische Korrosion vom ersten Betriebstag an.
Für Volvo Bilder bitte weiter hinten nachsehen.
Temperaturalarm an einer Yanmar 3JH3 Antriebsmaschine. Kühlwasser kommt zwar aus dem Auspuff, aber bei der weiteren Überprüfung findet man kein Kühlwasser im inneren Kühlkreislauf. Was nachgegossen wird versickert sehr schnell irgendwo. An der Maschine ist alles trocken, sie läuft ohne Probleme, also konzentriert sich die Suche nach der Ursache auf den Wärmetauscher. Hier wird die überschüssige Motorwärme an den äußeren Seewasser-Kühlkreislauf übergeben.
Im Wärmetauscher wird die Wärme vom inneren Motor-Kühlkreislauf mit Seewasser gekühlt, ebenso die Motorabgase. Im Abgasmischer werden die Abgase mit dem Seewasser aus dem Wärmetauscher gemischt und in dem flexiblen Abgasschlauch mit Wassersammler eingeleitet. Ist der Wassersammler voll, wird das Wasser-Abgas Gemisch Außenbords ausgestoßen.
Im Yanmar Motor werden Abgasmischer und Wärmetauscher nach Herstelleranweisung über eine V4A Metalldichtung miteinander verbunden und abgedichtet.
Übersichtsbild einer fast 25Jahre alten Yanmar 3JH3CE Dieselmaschine mit SD50 Saildrive.
Der Ausbau des Wärmetauschers mit Abgasmixer ist relativ einfach. 5 schrauben, 2 Muttern und ein paar Schlauch-Schellen später ist der Wärmetauscher samt Abgasmixer ausgebaut.
Linkes Bild: Nach der Entfernung des Abgasmischers ist die Ursache schnell gefunden. Eine großflächige Korrosion rund um den Abgasausgang hat hier ganze Arbeit geleistet und eine Verbindung von Abgaskanal zum inneren Kühlkreislauf hergestellt. Das Wasser des inneren Kühlkreislauf ist hier in den Abgastrakt abgelaufen und hatte die Überhitzung ermöglicht.
Rechtes Bild: Im Gegensatz dazu ein neuer Wärmetauscher.
Ganz klar zu sehen ist die Korrosion, die sich vom Abgastrakt in das Aluminium Material des Wärmetauschers hineingefressen hat. Und nicht, wie mir ein Yanmar Service Betrieb weismachen wollte, dass man den Wartungsaustausch der Kühlflüssigkeit des inneren Motorkühlkreislauf vernachlässigt hätte.
Das Schadensbild kommt einem sicherlich gleich bekannt vor. Ein Aluminium Wärmetauscher wird mit einer V4a Dichtung und einem V4a Abgasmischer verbunden. Das sieht alles nach einem galvanischen Element aus.
Die galvanischen Spannungen von der Aluminium Legierung des Wärmetauschers und die V4A Dichtung/ Abgasmischer liegen weit auseinander. Die Spannungsdifferenz ist über 1V. Um ein galvanisches Element zu erhalten müssen die beiden Metalle miteinander verbunden sein.
Mit einem Multimeter werden zwischen dem Aluminium Wärmetauscher und dem V4a Abgasmischer 0,0 Ohm gemessen. Die unterschiedlichen Metalle sind somit sehr gut miteinander verbunden.
Ein bisschen Grundlagen:
Galvanisches Element aus Aluminium Wärmetauscher und V4a Dichtung/Abgasmischer.
Ein Stromkreis, auch ein galvanischer, muss geschlossen sein, damit Strom fließen (roter Pfeil) und das zerstörerische Werk stattfinden kann. Wenn Strom fließt wandern die Aluminium Elektronen zum V4a Edelstahl und ersetzen dort die abgegebenen Elektronen. Die Aluminium Atome, ihrer 2 Elektronen beraubt (==Aluminium-Ionen) lösen sich dann aus dem stabilen Metallgitter. Der Wärmetauscher funktioniert quasi wie eine Opferanode zum Schutz des V4a Edelstahls.
Was übernimmt bei diesem galvanischen Element die Funktion des Elektrolyten?
Dazu wurde an einer baugleichen Maschine ebenfalls den Abgasmischer vom Wärmetauscher abgeschraubt. Diese Maschine hatte mit ca. 2000h einen neuen Wärmetauscher bekommen der inzwischen 10 Jahre alt ist und 1000 Betriebsstunden auf der Uhr hat.
Linkes Bild: Wassertropfen im Abgasmischer auf einer Rußschicht. Grundsätzlich ist auch eine Rußschicht leitfähig.
Rechtes Bild: Feuchtkristalline Ablagerungen im Wärmetauscher, direkt hinter der V4a Dichtung. Auch hier sind bereits Korrosionsschäden am Wärmetauscher Ausgang sichtbar. Auffällig sind die vielen feuchten Ablagerungen direkt hinter der V4a Dichtung im Wärmetauscher. Dazu mehr unten als oben, was für die Ansammlung von Kondenswasser spricht. Obwohl die Antriebsmaschine grundsätzlich immer mindestens 20min-30min gelaufen ist oder anderenfalls einige Stunden betrieben worden war.
Die Abgastemperaturen bei den kleinen Dieselmotoren liegen bei ca. 300°C - 600°C. Ca. 20cm hinter dem Wärmetauscher-Ausgang wird Seewasser mit den Abgasen vermischt. Bei Motorstillstand und der Abkühlung auf Umgebungstemperatur zieht sich das heiße Abgas im Abgasschlauch um den Faktor 2,2 zusammen.
Zusätzlich kann beim Abstellen der Maschine die Drehbewegung vor dem letzten Durchgang durch den oberen Totpunkt durch die Kompression gestoppt und zurückbewegt werden. Es ist sehr wahrscheinlich das ein Zylinder in dieser Situation im Auslass-Takt war und bis zu 1/3 Hubraum = 0,5l Abgas aus dem Wärmetauscher angesaugt hat. (3JH3 Motor, 1500ccm Hubraum)
Aus den beiden genannten Gründen ist es vorstellbar, dass von Salzwasser durchfeuchtete Luft bis in den Wärmetauscher gelangen, dort kondensieren, und sich zwischen V4A Dichtung und Aluminium Wärmetauscher sammeln kann. Damit hat das galvanische Element Wärmetauscher / Abgasmischer den notwendigen Elektrolyten erhalten.
Da sich keine Opferanode in diesem Bereich befindet nimmt die galvanische Korrosion Ihren Lauf.
Stoppen der galvanischen Korrosion:
Um die galvanische Korrosion zu stoppen muss der galvanische Stromkreis unterbrochen werden. Das Kondensat (Elektrolyten) kann man nicht verhindern, also muss der Abgasmischer isoliert an den Wärmetauscher montiert werden. Das bedeutet, die Original Yanmar V4a Dichtung bleibt weg.
Mit elektrisch isolierenden Dichtungen für Abgasanlagen habe ich dann die Versuche gestartet.
Aus einem Muster wird eine neue Dichtung geschnitten.
Mit einer Standbohrmaschine ist es am einfachsten, mit langsamer Geschwindigkeit und Bohröl das Loch auf 10mm aufzubohren.
Das geht auch mit einer Handbohrmaschine.
Hinweis: Egal mit welcher Maschine gebohrt wird, neue scharfe Bohrer verwenden (es gibt auch spezielle Bohrer für V2A/V4A Stahl), langsam bohren und den Bohrer mit Öl kühlen. Sonst wird es ein Langloch.
Die Glasfaser verstärkten Polyamid- Hülsen mit Bund werden so gekürzt das sie nicht mehr herausschauen und bündig mit der Montagefläche sind. Das kann man mit einer kleinen Flex erledigen.
Der Abgasmischer wird mit Scheiben und Stoppmuttern angeschraubt.
Nach der Montage wird der Ohm’sche Widerstand zwischen Abgasmischer und Wärmetauscher gemessen. Hier ist er unendlich (O.L). Somit besteht keine elektrische Verbindung mehr. Der galvanische Stromkreis ist unterbrochen.
Nun ist der Abgasmischer vom Wärmetauscher isoliert montiert. Nach einem mehrstündigen Probelauf hat sich nichts gelöst oder war undicht. Im Herbst wird nachgeschaut, wie sich die Dichtung in diesem Umfeld bewährt hat.
Die Kontrolle der Dichtung und die Reinigung des Übergangs von Wärmetauscher und Abgasmischer muss dann in den jährlichen Wartungsplan der Antriebsmaschine mit aufgenommen werden.
Eine Temperaturmessung hat am Verbindungsflansch eine Temperatur von 95°C – 105°C ergeben. Das ist noch weit unterhalb der Maximaltemperatur von Dichtungsmaterial und Isolierhülsen.
Die beschriebene Reparatur eignet sich hervorragend auch als funktionserhaltende/-verlängernde Maßnahme an einem noch gut funktionierenden Wärmetauscher-Abgasmischer. Man stoppt /verringert die galvanische Korrosion und verlängert die Lebensdauer des Wärmetauschers bis zu einer notwendigen Reparatur/ Austausch.
Werterhaltende Hinweise zum Abgasmischer
Abgas-Schlauch am Abgasmischer isoliert am Wärmetauscher angeschraubt.
Der Abgas Schlauch zwischen Abgasmischer und Wassersammler soll die Übertragung der Motorschwingungen im Betrieb auf den Wassersammler vermeiden. Der Abgasschlauch ist schwer und zerrt an dem Abgasmischer. Schon vor einigen Jahren ist mir ein feiner Riss am Abgasmischer aufgefallen.
Bild links: Riss von außen Bild rechts: Blick von innen
Selbst nach der Reinigung mit einem Strahlgerät sind die Verunreinigungen innen im Abgasmischer so stark, dass eine Edelstahl- Schweißnaht nicht halten wird, so ein Schweißfachmann.
Aus dem Riss werden während des Schweißens immer wieder Verunreinigungen austreten, die die Haftung der Schweißnaht erschweren.
Bild links: Ohne Verstärkung Bild rechts: Mit einer Edelstahl-Verstärkung
Aber von außen lässt sich eine Edelstahl Verstärkung anbringen, die die Lebensdauer des Abgasmischers drastisch verlängern wird. Er hat recht gehabt. Nach 10 Jahren ist dieses Teil immer noch in Betrieb.
Somit kann ich auch diese Lebensdauer verlängernde Maßnahme wärmstens empfehlen.
Fazit Yanmar:
Yanmar hat bei Antriebsmaschinen im Marine- und Baubereich einen tadellosen Ruf. Warum geht dann ein renommierter Hersteller mit einem solchen (gewollten?) Konstruktionsfehler in den Markt? Möchte man seinen Service Betrieben neben der normalen Wartung ein weiteres Stück vom Lebensdauerkuchen zuteilen?
Warum wurde die Materialwahl so getroffen dass sich das sehr viel teurere Teil durch galvanische Korrosion zerstört wird? Ein preiswerteres „Verlustteil“, welches den Wärmetauscher schützt wäre sicherlich eher im Sinne der Kunden.
Die Wärmetauscher halten 10-12 Jahre, manchmal auch ein bisschen länger. Dazu kommt es noch dass solche Ersatzteile im Laufe der Jahre nicht nur exorbitant teuer werden (2025: ca.:3600€), sondern irgendwann nicht mehr lieferbar sind. Obwohl der Motor weiterhin verlässlich anspringt und gerne noch viele weitere Stunden Betriebszeit abliefern würde.
Diese und weitere Fragen habe ich Yanmar im Juli bei einem persönlichen Treffen in Almere / NL gestellt.
Yanmar stellt 10 Jahre nach Produktionsende plus 5 Jahre zur Sicherheit Ersatzteile zur Verfügung. Wenn möglich werden die Wärmetauscher für eine Motorengruppe zusammen verwendet. Zusätzlich sind Wärmetauscher nicht nur im Marinebereich sondern auch im Bau- und Industriebereich zu finden. Daher geht Yanmar von einer weit längeren Verfügbarkeit aus als die genannten 15 Jahre aus.
Meine Empfehlung ist in jedem Fall den Wärmetauscher vom Abgasmixer, wie beschrieben, zu isolieren. Nur so kann die galvanische Korrosion am Wärmetauscher verhindert, zumindest aber sehr stark verlangsamt werden. Dann noch die Verbindung von Wärmetauscher und Abgasmixer in einen 1-2jählichen Überprüfungsplan aufnehmen, dann steht einer langen Lebensdauer des Wärmetauschers nichts mehr im Wege.
Dazu habe ich mit Unterstützung eines Dichtungsherstellers ein Reparatur Kit erstellt.
Es enthält alle Teile um den Abgasmischer vom Wärmetauscher zu isolieren. Die gezeigte Originaldichtung aus Niro wird durch die Dichtung aus dem Kit ersetzt. Einfach mir eine Mail schreiben und den Bestellbogen beilegen.
Das Kit ist mit den nachfolgenden Motoren kompatibel:
3JH2, 3JH2E, 3JH2BE
3JH3, 3JH3E, 3JH3CE, 3JH3Z, 3JH3Z1, 3JH3Z2
3JH4BE, 3JH4C, 3JH4E
3JH5E
4JH, 4JH-HT
4JH-T, 4JH-TE, 4JHE
4JH2-DTE, 4JH2-HTE, 4JH2-TE
4JH2-UTE, 4JH2-UTB, 4JH2E
4JH3, 4JH3-DTE
4JH3-TCE, 4JH3-TE, 4JH3ZA
4JH4-HTBE, 4JH4-HTE, 4JH4-TBE
4JH4-TCE, 4JH4-TE
4JH4AE, 4JH4C, 4JH4E, 4JH4GB4E
Dichtsätze für weitere Motorentypen in Vorbereitung. Das Kit ist auch mit einem postkartengroßes Stück Dichtungsmaterial verfügbar. Daraus kann man sich eine Dichtung, für eine hier nicht genannte Maschine schneiden.
Volvo D1, D2, D3, 20XX Motoren Wärmetauscher korrosion verhindern
Auch bei Volvo Maschinen ist dieses Problem nicht unbekannt.
Im Frühjahr hatte mein Stegnachbar mit seiner D1-30F Maschine ebenfalls einen durchgerosteten Wärmetauscher mit einem angeschlossenen Abgasmixer aus Gusseisen.
Diese Maschine ist 12 Jahre alt. Die Reparatur wurde mit Volvo Originalteilen im Wert von ca. 3000€ durchgeführt.
Das Foto links zeigt die Maschine nach der Reparatur. Es wurde der Wärmetauschers (silber) und der Abgasmischer (grün im Vordergrund mit dem angeschlossenem Abgas-Schlauch) nach Herstelleranweisung ausgetauscht.
Am Ausgang des alten Wärmetauschers waren die schon bekannten Korrosionsspuren zu erkennen.
Mittels Schleifprobe (siehe Ende dieses Reparaturberichtes) wurde schnell festgestellt dass der Wärmetauscher aus Aluminiumguss und der Abgasmischer aus Grauguss besteht. Werden diese beiden Teile nach Herstelleranweisung miteinander verbunden entsteht ein galvanisches Element mit den bekannten Korrosionsschäden. Siehe auch die Tabelle über die galvanischen Spannungen am Anfang dieses Reparatur-Berichtes.
Auch an dieser Maschine wird in Kürze der Abgasmischer elektrisch isoliert und damit die Entstehung des galvanischen Elementes verhindert bzw. vermindert. Das Verfahren ist wie weiter oben für die Yanmar Maschine beschrieben. Eine temperaturstabile Dichtung, glasfaserverstärkte Hülsen und V4a Scheiben und Stoppmuttern.
Fazit Volvo:
Der gusseiserne Abgasmischer wird auch als V4a Teil angeboten. Dann ist die galvanische Spannung noch größer und die Korrosion schreitet noch schneller voran. Siehe Tabelle am Anfang dieses Berichtes. Das kann doch nicht die Lösung sein. Auch in den diversen Volvo Foren wird über die Korrosion von Wärmetauschern am Übergang zum Abgasmischer berichtet. Auch der Zeitraum von 10-12 Jahren taucht immer wieder auf.
Ich habe versucht mit Volvo zu diesem Thema kontakt aufzunehmen, bisher ohne Erfolg.
Mit Unterstützung eines Dichtungsherstellers habe ich ein Reparatur Kit erstellt.
Es enthält alle Teile um den Abgasmischer vom Wärmetauscher zu isolieren. Einfach mir eine Mail schreiben und den Bestellbogen beilegen.
Das Kit ist mit den nachfolgenden Motoren kompatibel
D1-13, D1-13B, D1-13F
D1-20, D1-20B, D1-20F
D1-30, D1-30B, D1-30F
D2-40, D2-40B, D2-40F
2010, 2010-C, 2010-D
2020, 2020-C, 2020-D
2020B
2030, 2030-C, 2030-D
2030B
2040, 2040-C, 2040-D
2040B
Weiteres KIt für Volvo Motortypen:
D2-55A, D2-55B, D2-55C, D2-55D, D2-55E, MD22L-B, MD22P-B, TAMD22P-B, TAMD31S-A, TMD22-B, TMD22P-C
Dichtsätze für weitere Motorentypen in Vorbereitung. Das Kit ist auch mit einem postkartengroßes Stück Dichtungsmaterial verfügbar. Daraus kann man sich eine Dichtung, für eine hier nicht genannte Maschine schneiden.
Materialanlyse mittels Schleifprobe:
Als Schiffeigner ist man normalerweise nicht auch noch in der Metallurgie bewandert. Ein gutes Hilfsmittel für eine ungefähre Einschätzung einer Materialbestimmung ist eine Schleifprobe mittels einer Flex.
Aluminiumguss, eher feiner Staub ohne Funken
Edelstahl, einzelne rote Funken in gerader Linie
Gusseisen, rötliche Funken im kompakten Strahl.
Haftungsausschluss:
Diese Anleitung wurde nach bestem Wissen und Gewissen anhand einem von mir selbst durchgeführten Reparatur/ Wartung durchgeführt und verschriftlicht.
Die Anleitung wurde sorgfältig von mir erstellt und geprüft. Es wird keine Haftung für die Anwendung dieser Anleitung oder für Beschädigungen, die durch diese Anleitung oder Teile entstehen, übernommen.
Copyright:
Jochen Brickwede im August 2025