얀마 디젤 엔진의 과열 문제

얀마 엔진의 냉각 계통은 해수 흐름, 부동액 흐름, 그리고 그 사이에서 열을 전달하는 열교환기로 이루어

져 있다.   얀마 3YM30엔진은 3기통 4 행정(cycle) 수냉 엔진으로, 1115 cc 인 배기량과 3600rpm에서 

최대 출력 29 HP이다.  YM 시리즈의 다른 모델 보다 배기량도 크고, 힘이 좋아서 최신 쟈누, 헌터 등 

40 피트 요트에 주로 장착된 마린 동력원이다.  아래에서 우선, 얀마 엔진의 과열 문제는 아래 세가지 

원인에서 비롯된다고 가정했다. 

A. 해수 냉각수 순환 계통 막힘, 

B. 부동액 순환 계통 막힘, 

C. 열교환기 열전달 불량 

이 가정에 따라 요즘 인터넷에서 크루저들이 포스팅한 내용을 정리하여 원인 파악과 해결 방안을 

제시하고자 한다.

개략적인 마린 엔진의 냉각 해수 흐름도 

(주의: 실제 엔진에선 구조가 다를 수 있음.  예: 식수가 부동액에 의해 가열되는 경우)

A. 엔진 과열 문제를 차근 차근 풀어가는 메카닉의 노 하우:

- 각 냉각 계통 파트의 배출구에서 냉각수가 단위 시간당 나오는 양을 재어서 서로 비교하면 어느 부분에서 

막혔는지 확실히 알 수 있다.  참고로, 얀마 엔진을 1000 rpm으로 운전했을 때 30초 동안 15 리터의 해수가 

배출되어야 한다.  

그러므로, 분당 배출량은 15 리터 ／ 30초 / 60초 = 30리터 / 분 이 된다.  시간은 타이머로 재고 배출량은 

버킷 등에 물을 받아서 재어 보면 된다.  예를 들어, 해수 배출구에서 나오는 냉각수 배출량은 재었더니 분당 

20리터 밖에 되지 않았다면, 해수 순환 계통에서 어느 부분이 막힌 것이 틀림없다. 또한, 냉각 효율이 

66%밖에 되지 않으므로 rpm이 높아질 경우 과열이 발생할 수 있다.  하지만, 분당 30리터는 배출되는데 

과열이 일어 난다면, 오히려 열교환기의 효율이 낮다고 생각할 수 있다.  그 이유로는 열전달 불량, 부동액 

순환 불량이 될 수 있다. 우선, 냉각수 배출량을 순환 계통에서 단계적으로 측정하는 방법과 해수 배출량이 

현저히 적을 때 그 원인은 아래와 같다:

1.  해수 순환 계통의 막힘.

a. 해수 입수구에서 해수 펌프까지 일부 계통 막힘

검사 방법:

먼저, 펌프 배출구에 원래 호스를 빼고 히터 호스를 끼운다.  히터 호스 밑에 물받이를 논다.

(주의: 이 때 열교환기엔 해수가 전달되지 않으므로 30초 이상 운전하지 말기).

가능 원인:

- 해수 입수구 망 막힘.

- 해수 입수구 밸브 막힘.

- 해수 펌프 벨트가 느슨해 짐. 

- 해수 펌프 임펠러 망가짐.

b. 열교환기에서 머플러 전까지 일부 계통 막힘

검사 방법:

먼저, 열교환기의 해수 배출구에 원래 호스를 빼고 히터 호스를 끼운다. 히터 호스 밑에 물받이를 논다.

가능 원인:

- 열교환기 막힘.

- 히터로 가는 호스 막힘.

c. 믹싱 엘보우에서 머플러까지 계통 막힘

검사 방법:

- 해수 배출구 밑에 버킷을 갖다 놓고 유출량을 잰다.

가능 원인:

- 믹싱 엘보우 막힘.

- 머플러 막힘.

2. 부동액 순환 계통의 막힘이나 이상 유무 점검.

a. 써모 스탯을 뺀 후 보았을 때 침전물이 많이 붙어 있으면 부동액을 새로 갈아 주어야 한다.

b. 섭씨 90도 물에 써모 스탯을 넣고 1분 후 밸브가 열리지 않았으면 교체한다.

c. 부동액 펌프 벨트가 느슨해 졌는지 확인한다. 

d. 부동액 펌프를 떼어 논 후 임펠러 이상 유무를 점검한다.

e. 부동액 회수통의 내용물을 보아서 기름 등이 떠 있는 지 검사한다.  그러면 헤드개스킷 손상을 암시한다.

f. 엔진 오일 딥스틱을 꺼내 보아서 기름 색깔이 우유 빛깔, 피넛 버터같이 연한 갈색이거나 찐덕거리면 

헤드개스킷이 터져 물이 오일과 섞이는 것으로 본다.

출처: http://www.ehow.com/how_6008348_troubleshoot-overheating-yanmar-engine.html

B. 얀마 3YM30 엔진의 과열문제에 대한 경고 및 논의

1. 열교환이 미약한 38 튜브 열교환기와 저용량 냉각수 순환 펌프의 교체

2004년과 2005년 엔진 중 Serial 번호가 6000 이하인 엔진에 해당하는 경고로 튜브가 38개인 

열교환기를 가진 엔진의 과열 문제 발생시 61개인 열교환기로 교체 후 과열 문제가 없어졌다고 

리포트 되었다.  또한, 이 엔진 경우 용량이 부족한 냉각수 순환 펌프가 사용되어서 용량이 큰 펌프로 

교체할 필요가 있다고 한다.

알루미늄 관에 싸인 열교환기 튜브 (그림 클릭하면 포스팅 뜹니다.)

(출처: http://www.oceannavigator.com/5_-Photo-7-Prying-off-aluminum-sheath.jpg)

열교환기 튜브 소지하는 세일러 (그림 클릭하면 포스팅 뜹니다.)

(출처: http://www.oceannavigator.com/6_-Photo-6-Cleaning-tubes-with-rifle-bore-brush-(2).jpg

출처: http://www.ybw.com/forums/showthread.php?94997-Warning-Yanmar-3YM30

2. 열교환기 안에 기름 찌거기 또는 튜브 표면의 방청 그리스(cosmopoline)

부동액이 지나가는 열교환기 튜브 속에 침전물이 싸여 있거나, 튜브 밖 금속 표면에서 열전달 효율을 

떨어뜨리는 방청 그리스가 발라져 있었다는 리포트가 있다. 그러므로, 열교환기를 분해한 후 튜브를 꺼내어

총포 소지 브러쉬 등으로 튜브 속의 침전물을 말끔히 제거하고, 튜브 겉표면을 면밀하게 검사해서 기름 찌거기 

등의 불순물을 제거하여야 한다.  열교환기 튜브를 꺼내기 위해서 알루미늄관을 쪼개야 하고 고무 오링(O ring)

을 벗겨야 하므로 여분의 부품을 미리 주문해 놓아야 한다.  그 후 부동액은 새로 갈아 주어야 한다.

출처: http://forums.pda.sailboatowners.com/showthread.php?t=96257

해야 할일 

1) 1000 RPM에서 30초 동안 운전하고 버킷으로 해수 받고 재기 - 15리터 되는가?

2) 15리터 안되면 3단계로 해수량 재기 - 어느 부분이 막혔는가 파악.

3) 15리터 되면 쿨러 분해해서 열교환기 튜브 내부와 외부 청소.

4) 조립 후 부동액 플러쉬하고 또 과열되면 어쩌지?

5) 쿨러 뚜껑열고 부동액 흐름 측정 - 세군데 정도 드레인 콕을 하나씩 풀어보면 어떨까?

6) 흐름이 느리면 라디에이터 세정액 넣고 강제 순환 (Preston 세정제는 구연산나트륨 순해서 물에 타먹어도 됨^^)

7) 다시 부동액 플러쉬하고 또 과열되면 그 땐 방법 없음 (맹물로 여러번 희석한 후 부동액 첨가).

8) 부동액 순환 펌프 대용량으로 교체해 보기 (엔진 시리얼 번호가 6000 이하이면 해 볼만함)

9) 열교환기 튜브 61개관으로 대체해 보기  (엔진 시리얼 번호가 6000 이하이면 해 볼만함)