Motor-Anleitung: Wartung Impellerpumpe/Seewasserpumpe

Um Schäden am Bootsmotor zu vermeiden, muss die Seewasserpumpe einwandfrei funktionieren

Die Kühlung ist das System des Yachtmotors, welches die meisten potentiellen Störungsquellen aufweist. Kommt es zu einer Überhitzung des Motors, kommen diverse Bauteile als Verursacher in Frage. Eines davon ist die Seewasserpumpe.

Jeder Motor, der mit Seewasser gekühlt wird – sei es direkt oder indirekt mittels eines Wärmeübertragers – braucht eine Pumpe, die das Seewasser durch den Motor befördert. Bei Bootsmotoren hat sich dafür die Bauform der Flügelzellenpumpe mit einem Laufrad aus einem elastischen Werkstoff durchgesetzt. Dieses Laufrad wird unter Seglern meist als Impeller bezeichnet, was fachlich zwar nicht korrekt ist (Impeller sind eigentlich Laufräder in Strömungsmaschinen), hier aber im Sinne der besseren Verständlichkeit so beibehalten werden soll.

Diese Bauform hat für den Betrieb als Seewasserpumpe den Vorteil, dass sie das Seewasser selbsttätig auch bei einem leeren System ansaugen kann. Zwar mag die Pumpe selbst bei vielen Booten unter der Wasserlinie montiert sein, aber der Wasserfilter ist es (hoffentlich) nicht. So muss die Pumpe in den ersten Sekunden nach dem Zuwasserlassen des Bootes und Starten des Motors zunächst das Seewasser bis zum Filter hochsaugen. In diesem Zeitraum fördert sie also Luft und erzeugt ein, wenn auch leichtes, Vakuum. Auch im Betrieb herrscht am Wasserfilter ein leichter Unterdruck gegenüber der Umgebung.

Außerdem ist die Bauform der Kühlwasserpumpe relativ unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und die elastischen Flügel des Laufrades gleichen auch einen gewissen Verschleiß am Umfang des Gehäuses aus. Dem stehen als Nachteile die Empfindlichkeit gegenüber Trockenlauf und die Reibung der Flügel an den Stirnflächen des Gehäuses gegenüber.

Die Seewasserpumpe arbeitet im ungünstigsten aller Medien an Bord, dem Seewasser. Dieses ist hoch korrosiv, und so werden für alle Teile, die mit dem Seewasser in Berührung kommen, nicht rostende Werkstoffe eingesetzt. Üblicherweise sind dies eine geeignete Form von Bronze für das Gehäuse und rostfreier Stahl für die Welle.

Aufbau einer Seewasserpumpe im Bootsmotor

Die Seewasserpumpe besteht funktionell aus zwei Teilen. Auf der einen Seite ist das Gehäuse, welches den Impeller (Läufer) beherbergt und im Betrieb mit Seewasser beaufschlagt wird. Dieser Teil wird mit einem aufgeschraubten Deckel verschlossen.

Im anderen Teil der Pumpe befindet sich der Antrieb mit den Lagern der Pumpenwelle. Dieser Teil ist schwer zugänglich und wird im Betrieb mit dem Schmieröl des Motors versorgt. Er verschleißt deutlich weniger, und Schäden treten primär bei Motoren mit sehr hoher Laufleistung auf oder wenn allen Vorsichtsmaßnahmen zum Trotz Seewasser in die Lagerung eingedrungen ist. Um dies zu verhindern, sind die beiden Teile der Pumpe räumlich getrennt und zwischen den beiden Baugruppen ist eine Ablauföffnung angeordnet.

Sowohl auf der Seewasserseite als auch auf der Antriebsseite gibt es einen Dichtring, der verhindert, dass auf der einen Seite Seewasser und auf der anderen Seite Motoröl austritt. Leider hat der Dichtring auf der Seewasserseite eine schwere Aufgabe, da er mit dem stark korrosiven Medium Seewasser in Kontakt kommt. Meist sind diese Dichtungen als Radial-Wellendichtring ausgeführt, die im Werkstattjargon in Anlehnung an ihren Entwickler auch Simmerring genannt werden.

Die eigentliche Dichtlippe wird von einer feinen Schlauchfeder auf die Pumpenwelle gedrückt. Diese Schlauchfeder kommt bei dem äußeren Dichtring mit dem Seewasser in Kontakt und muss daher aus rostfreiem Material bestehen. Dieser Dichtring auf der Seewasserseite der Pumpe muss erneuert werden, wenn aus der Ablauföffnung Seewasser heraustropft.

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Die Wartung und Reparatur einer Seewasserpumpe im Bootsmotor im Überblick

Jedem Skipper geläufig sein wird die Tatsache, dass der Impeller der Pumpe regelmäßig inspiziert und gewechselt werden soll. Die Wartungsanleitungen der Hersteller machen hierzu Vorgaben. Wenn diese nicht vorhanden sind, so bietet es sich an, den vergleichsweise günstigen Impeller vorsorglich jedes Jahr zu erneuern. Der ein Jahr gelaufene Impeller wandert für Notfälle in die Ersatzteilkiste, um dort den aus der vorhergehenden Saison abzulösen. Auf diese Weise ist man bei geringem Materialaufwand sicher vor unliebsamen Überraschungen aufgrund von Impellerdefekten.

Verschiedene Lieferanten bieten hierfür Service-Kits an, die üblicherweise neben dem Impeller auch ein Tütchen mit Glyzerin zur Montage sowie eine neue Dichtung für den Deckel enthalten. Die Arbeit des Impellerwechsels sollte auch Segler, die sonst wenig Berührung mit Mechanik haben, vor keine größeren Probleme stellen. Bei den meisten Motoren ist die Seewasserpumpe auch gut zugänglich angeordnet, sodass dem Impellertausch nichts im Wege steht.

Hinweis: Der Wechsel des Impellers ist nicht Teil dieses Beitrages. Eine ausführliche Fotoanleitung zum Wechsel des Impellers am Bootsmotor findest du hier.

Ein wenig anders sieht es schon aus, wenn die seewasserseitige Dichtung erneuert werden muss. Auch hierfür stehen Teilesätze zur Verfügung, die neben den oben erwähnten Teilen auch die seewasserseitige Dichtung für die Pumpenwelle und eventuell auch die Dichtung zwischen Pumpengehäuse und Motorblock enthalten. Für diese Arbeit ist kein an Bord unübliches Werkzeug erforderlich. Wenn die Pumpenwelle an der Dichtstelle nicht eingelaufen ist, sollte die Arbeit auch an Bord mit ein wenig Improvisation zu erledigen sein.

Findet eine komplette Überholung statt, werden alle bewegten Teile, also auch die Kugellager, erneuert. Üblicherweise wird dann auch der Pumpendeckel getauscht. Für den Tausch der Kugellager sind zumindest Abzieher erforderlich, die zwar in jeder Schlosserwerkstatt, aber eher nicht im Bordwerkzeug zu finden sind. Wer wenig Übung mit mechanischen Arbeiten hat, sollte hiermit besser einen Fachmann beauftragen.

Demontage der Seewasserpumpe am Bootsmotor

Zunächst wird die Seewasserpumpe vom Bootsmotor abgeschraubt. Bei den meisten Motoren ist sie mit Schrauben direkt am Motorblock befestigt, während sie bei Yanmar-Motoren meist an einem separaten Trägerblech montiert ist.

Bei der Befestigung am Motorblock ist darauf zu achten, dass die Pumpe nicht verkantet wird, da das Zahnrad fast genau so groß wie die Öffnung im Motorblock ist und nur gerade herausgezogen werden kann.

Eine bestimmte Stellung des Zahnrades ist nicht zu berücksichtigen. Allerdings empfiehlt es sich, die Lage des Kühlwasserzulaufs und -ablaufs zu notieren oder ein Foto zu machen. In vielen Fällen ist es nämlich möglich, die Pumpe um 180 Grad gedreht zu montieren, sodass sich die Förderrichtung des Seewassers umkehrt, was naheliegenderweise zur kompletten Fehlfunktion des Kühlsystems führen würde.

Ausbau und Kontrolle des Impellers der Seewasserpumpe

Hat man den Deckel nicht schon abgenommen, als die Pumpe noch am Motor montiert war, so ist es nun Zeit dafür. Danach wird der Impeller entnommen. Es hat sich in der Praxis bewährt, den Impeller mit einer Zange, die über in etwa parallele Backen verfügt, an der Nabe zu greifen und einfach herauszuziehen. Dabei sollte man darauf achten, dass eine kleine Passfeder, wie sie bei manchen Konstruktionen verwendet wird, beim Herausziehen des Impellers nicht verloren geht. Andere Konstruktionen verwenden eine Keilverzahnung oder einfach einen Querstift zur Übertragung des Antriebs von der Pumpenwelle auf den Impeller.

Hinweis: Bei einigen Typen zieht man die Pumpenwelle gleich mit heraus, weil der Impeller mit einem Querstift durch eine Bohrung in der Pumpenwelle befestigt ist. Dann muss dieser Querstift entfernt werden, um die Welle aus der Impellernabe ziehen zu können.

Ist der Impeller herausgezogen, so wird dieser genauer untersucht. Grundsätzlich altert ein Impeller auch durch einfachen Zeitablauf, da das Material mit der Zeit seine Elastizität verliert. Es ist also wenig sinnvoll, alte Impeller als Ersatzteil viele Jahre aufzubewahren.

Der Verschleiß der Seewasserpumpe hängt stark vom Schwebstoffgehalt des Wassers ab. Daher verschleißen Kühlwasserpumpen bei Wattfahrt oder in Revieren wie der Unterelbe wesentlich schneller als solche, die immer in sehr klarem Wasser gefahren werden.

Die Seewasserpumpe des Bootsmotors auseinanderbauen

Während die bisher dargestellten Tätigkeiten den meisten Besitzern eines Bootes mit Dieselmotor mehr oder weniger bekannt sein dürften, erfordern die im Folgenden dargestellten Arbeitsschritte ein gewisses Maß an Spezialwerkzeug. Eine solche Reparatur unterwegs vorzunehmen, mag bei manchem Blauwassersegler erforderlich sein, aber auch der sollte vom Werkzeug her darauf vorbereitet sein. Dies ist eine Arbeit, die schon eine gewisse Routine erfordert und im Hafen oder besser noch im Winterlager durchgeführt werden sollte.

Außerdem sei erwähnt, dass die Bilder in diesem Beitrag nur eine von vielen möglichen Konstruktionen zeigen. So können die Sicherungsringe an verschiedenen Stellen sitzen oder unterschiedlich große Kugellager verbaut sein; es gibt auch Pumpen ganz ohne Kugellager. Daher ist es wichtig, vor der Demontage das Werkstatthandbuch des Motors (im Internet meist mit dem Stichwort „workshop manual“ zu finden) zu konsultieren.

Zur weiteren Demontage muss bei dem hier dargestellten Pumpenmodell zunächst das Antriebszahnrad abgenommen werden. Das Zahnrad sitzt meist mit einem kegeligen Sitz auf der Welle und wird von einer Mutter gesichert. Um die Mutter lösen zu können, muss die Welle festgehalten werden, was realistisch nur am Zahnrad möglich ist. Dabei ist darauf zu achten, dass die Verzahnung nicht beschädigt wird. Es bietet sich dazu an, das Zahnrad in einen Schraubstock mit weichen Backen einzuspannen. Keinesfalls darf die Verzahnung mit einem harten Werkzeug gepackt werden.

Die Mutter sollte sich ohne weitere Probleme lösen lassen. Das Zahnrad sitzt weiterhin fest auf der Welle, die an dieser Stelle leicht kegelig ausgeführt ist. Mit dieser im Maschinenbau weit verbreiteten Konstruktion lassen sich mit einer relativ kleinen Zentralschraube große Vorspannkräfte erzeugen, die dann einen sicheren Sitz des Zahnrads auf der Welle gewährleisten. Allerdings wird daher bei der Demontage ein Abziehwerkzeug benötigt.

Ist die Mutter gelöst, so wird das Zahnrad mit Hilfe eines handelsüblichen Abziehers von der Welle gezogen. Diese Abzieher gibt es in zwei- und in dreiarmiger Ausführung. Für die hier beschriebene Arbeit sind beide Bauformen geeignet.

Hier ist ein Abzieher mit drei Armen abgebildet, die um das von der Welle abzuziehende Bauteil greifen. In der Mitte ist eine Gewindespindel, die sich an der Pumpenwelle abstützt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Spindel genau in der Mitte der Pumpenwelle angreift, die dafür eine Ansenkung hat. Die Pumpenwelle ist aus einem Material gefertigt, das zwar rostfrei, aber von eher geringer Festigkeit ist, und kann bei einer außermittigen Platzierung leicht Schaden nehmen.

Achtung: Je nach Vorspannung des abzuziehenden Bauteils, also hier des Zahnrads, kann eine erhebliche Kraft am Schraubenschlüssel erforderlich sein. Dabei ist immer auf den korrekten Sitz des Abziehers zu achten, dessen Spindel sich genau in Verlängerung der Pumpenwelle befinden muss. Insbesondere bei Zweiarmabziehern besteht sonst die Gefahr, dass der Abzieher abrutscht, was angesichts der hohen Vorspannung nicht ungefährlich ist.

Nachdem das Zahnrad von der Welle gezogen ist, wird ein Sicherungsring zugänglich, der sich mit Hilfe einer handelsüblichen Sicherungsringzange mühelos entfernen lässt. Diese Sicherungsringzangen gibt es in gerader und abgewinkelter Form sowie für Innen- und Außensicherungsringe (vier Varianten). Im Werkstattjargon wird der Sicherungsring häufig in Anlehnung an einen bekannten Hersteller Seeger-Ring genannt.

Man benötigt also streng gesehen mindestens vier Zangen für die vier Varianten, sodass es sich anbietet, die Anschaffung einer umbaubaren Zange zu erwägen. Diese sind für den gelegentlichen Einsatz im Hobbybereich durchaus geeignet.

Nun kann die Pumpenwelle mitsamt den darauf liegenden Kugellagern aus dem Gehäuse entfernt werden. Die Kugellager sitzen recht fest auf der Welle, aber weniger fest im Gehäuse. Daher ist es möglich, die Welle vorsichtig mit den Lagern aus dem Gehäuse zu drücken. Generell dürfen Kugellager in axialer Richtung nur wenig belastet werden; diese werden im Rahmen der Überholung aber ohnehin erneuert, sodass ein solches Vorgehen hier akzeptabel ist. Zum Auflegen des Pumpengehäuses eignet sich wieder der Schraubstock mit weichen Backen. Damit lässt sich die Öffnung genau so einstellen, dass das Pumpengehäuse optimal unterstützt wird.

Zum Ausdrücken der Pumpenwelle wird das Gehäuse mit der Seewasserseite nach oben so abgelegt, dass es gut unterstützt ist, die Welle mitsamt den Lagern aber frei nach unten herausgleiten kann. Damit die Pumpenwelle nicht beschädigt wird, ist es sinnvoll, ein weiches Material wie Holz als Zwischenlage zu verwenden.

Nachdem die Welle mitsamt Lager aus dem Gehäuse gekommen ist, gilt es, die Kugellager zu demontieren – zumindest dann, wenn diese auch erneuert werden sollen. Das ist immer sinnvoll, wenn sich die Lager nicht sanft und leicht drehen lassen oder es Grund zur Annahme gibt, dass sie im Betrieb Seewasser abbekommen haben. Die Lager sind Normteile, die es sehr günstig im Fachhandel zu kaufen gibt. Sie müssen weder rostfrei noch staubdicht sein, die Standardausführung reicht. Hat man also die Pumpe schon so weit demontiert, bietet es sich an, auch die Kugellager zu erneuern.

Während die Kugellager mit dem Außenring nur so eben im Gehäuse klemmen und relativ leicht herauszutreiben sind, sitzen die Innenringe mit einer deutlich festeren Passung auf der Welle. Hier kommt also wieder ein passender Abzieher zum Einsatz. Dabei ist unbedingt darauf zu achten, dass die Kraft, welche die Abzieherarme auf das Kugellager ausüben, in den Teil eingeleitet wird, der fest auf der Welle sitzt. Hier ist das also der Innenring des Lagers.

Das Abziehen wird hier beim ersten Lager dadurch erschwert, dass zwischen den Lagern noch eine Distanzhülse auf der Welle sitzt, sodass kaum Platz für die Arme des Abziehers zum Angreifen bleibt. Hier sind sorgfältige Arbeit und ein gut passender Abzieher gefragt.

Bei dieser Seewasserpumpe befindet sich zwischen den Kugellagern auch ein Sicherungsring, der vor der Demontage des zweiten Lagers mit einer Sicherungsringzange entfernt werden muss. Da dieser Sicherungsring aber nicht in einer Nut im Gehäuse, sondern in einer Nut in der Welle sitzt, ist hier eine Sicherungsringzange erforderlich, die den Ring aufspreizt.

Am seewasserseitigen Ende der Welle finden sich der Dichtring, der das Austreten des Motoröls verhindert, dann das Distanzstück aus Kunststoff sowie ein O-Ring. Die drei genannten Bauteile können auch über das hier seewasserseitige Ende der Welle abgezogen werden.

Übrigens: Das seewasserseitige Ende der Pumpenwelle weist einen etwas größeren Durchmesser auf, sodass es unmöglich ist, die Kugellager zu dieser Seite von der Welle abzuziehen.

Inspektion und Überarbeitung der Bauteile einer Seewasserpumpe am Bootsmotor

Nach dem Zerlegen der Seewasserpumpe müssen die Einzelteile sorgfältig inspiziert werden. Zunächst können die beiden Dichtringe zur Abdichtung gegen das Motoröl aus dem Motorinneren und zur Verhinderung des Austritts von Seewasser längs der Pumpenwelle in Richtung Motor untersucht werden.

Das Pumpengehäuse wird zunächst gereinigt und inspiziert. Bei einigen Pumpen ist als Gegenstück zum Deckel an der unteren Seite eine Verschleißplatte eingebaut, die wie der Deckel gewechselt werden kann. Bei der hier vorgestellten Pumpe ist dies nicht der Fall, aber der Verschleiß des Deckels war minimal, sodass hier keine Arbeit erforderlich war.

Bei der hier gewarteten Seewasserpumpe waren einige Schrauben des Pumpendeckels abgerissen, mussten entfernt und die Gewinde nachgeschnitten werden. Das ist jedoch nicht Gegenstand dieses Beitrags, da so ein Unglück eigentlich nur dann passiert, wenn nicht die für Seewasserpumpen vorgesehenen Schrauben aus Messing oder rostfreiem Stahl verwendet werden.

Tipp: Insbesondere bei Pumpen, die schlecht zugänglich montiert sind, ist die Montage des Deckels mühsam und nervenaufreibend. Dann bietet es sich an, diese durch Stiftschrauben und Flügelmuttern zu ersetzen. Sind Stiftschrauben in der Größe M4 nicht zu beschaffen, so können auch aus passendem Gewindedraht Stücke entsprechender Länge hergestellt werden Der Zusammenbau wird dann insofern deutlich leichter, als im ersten Schritt Dichtung und Pumpendeckel auf die Stiftschrauben geschoben werden und dann nicht mehr herunterfallen können. Dann werden die Flügelmuttern nacheinander aufgedreht. Die ganze Montage kann mit nur einer Hand erfolgen.

Außerdem muss die Welle der Seewasserpumpe inspiziert werden. Hat ein Dichtring hier eine deutliche Nut gegraben, so ist über einen Austausch der Welle oder die Überarbeitung in einem Spezialbetrieb nachzudenken.

In jedem Fall muss die Pumpenwelle vor dem Zusammenbau gereinigt werden. Rost und Gummireste können mit sehr feinem Schleifpapier (Korn 2.000) vorsichtig abgezogen werden.

Da das Pumpengehäuse aus rostfreiem Material besteht, dient die Farbe ausschließlich der Dekoration. Es spricht aus technischer Sicht also nichts dagegen, die Pumpe nach eigenen Wünschen zu colorieren oder es einfach bleiben zu lassen. 🙂

Bei der Bearbeitung des Gehäuses und des Deckels sollte daran gedacht werden, dass die Dichtflächen, also die Auflageflächen der Papierdichtung, nicht mit der Feile bearbeitet werden sollten. Diese Flächen müssen sehr glatt und völlig eben sein, weil die Pumpe sonst undicht wird.

Wiederzusammenbau einer überholten Seewasserpumpe am Bootsmotor

Der Zusammenbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Es ist darauf zu achten, dass die Kugellager, die recht stramm auf der Welle sitzen, mit einer geeigneten Hülse, welche die Kraft nur auf den Innenring des Lagers ausübt, montiert werden. Hat man keine Drehbank zur Anfertigung einer geeigneten Hülse zur Verfügung, so findet sich oft im sicherlich vorhandenen Steckschlüsselsatz (Nusskasten) ein passendes Stück.

Die Dichtringe lassen sich eher leicht montieren, aber auch hier findet sich häufig eine passende Montagehilfe, mit deren Hilfe der Dichtring kontrolliert und ohne Verkanten an seine Position gebracht werden kann.

Fazit

Aus der vorstehenden Beschreibung wird wohl deutlich, dass die Überholung einer Seewasserpumpe – so attraktiv sie in finanzieller Hinsicht auch erscheint – nicht in einer Stunde erledigt ist und gewisse Anforderungen an handwerkliche Fähigkeiten und Werkzeugausstattung stellt. Eine vollständige Überholung der Seewasserpumpe bedarf etwas Zeit und Fingergeschick, ist mit dem richtigen Werkzeug und der entsprechenden Vorarbeit aber durchaus in Eigenregie zu meistern.

Logischerweise muss der Bootsbesitzer die Arbeit nicht selbst ausführen. Alternativ kann er die Überholung auch in Auftrag geben. Neben Bootsmotorenwerkstätten bieten auch Spezialbetriebe die Überholung von Seewasserpumpen an. Gerade mit eher seltenen Modellen, für die es keine Reparatursätze gibt, ist man beim Spezialisten gut aufgehoben, aber auch für Besitzer eher weit verbreiteter Marken kann der Spezialbetrieb die günstigste Lösung sein, um wieder an eine neuwertige Seewasserpumpe zu kommen.

Generell gilt: Seewasserpumpen an Yachtmotoren müssen zuverlässig funktionieren und sind gleichzeitig durch Sedimente und Salzwasser dem Verschleiß ausgesetzt. Da eine neue Seewasserpumpe teuer ist, ist das ein unguter Tatbestand. Glücklicherweise gibt es für die gängigen Seewasserpumpen an Bootsmotoren Wartungssätze mit allen notwendigen Ersatzteilen.