ウォーターポンプとサーモスタットの交換方法

ウォーターポンプは、決まった時期に故障するわけではありません。数か月のあいだ冷却水がにじみ、やがてベアリングから唸るような音が出始め、ある朝、水温計の針が上がってヒーターが冷たくなります。サーモスタットも同じ経過をたどります。€10のワックスペレットが、エンジンが適温で回るかどうかを左右しているのです。どちらも安価な部品で、ベルト駆動のエンジンならたいてい2〜4時間で交換できます。冷却水をすでに抜いている間に両方を一緒に交換するのが適切です。ここでは、ポンプがサーペンタインベルトで駆動されるエンジンを対象に、プラットフォーム共通の手順を説明します。ポンプがタイミングベルトで駆動されている場合は、作業全体が変わるため、先にその項目をお読みください。

ウォーターポンプとサーモスタットの役割は何ですか?

ウォーターポンプは、ベアリングに支えられたインペラーで、ベルトによって回転し、冷却水をブロック、ヘッド、ヒーターコア、ラジエーターへ送り出します。サーモスタットは、エンジンの冷却水出口(最近のエンジンでは入口側のことも多くあります)にあるワックスペレット式のバルブです。冷却水がおよそ82〜95°Cに達するまで閉じたままで、その温度に達すると開いて冷却水をラジエーターへ流します。その温度に達するまでは冷却水がエンジン内部だけを循環するため、素早く暖まります。温度が上がると、冷却はラジエーターが担います。

両者は故障のしかたが異なります。ポンプはシャフトシールから故障します。冷却水がシールを越えて、ポンプ先端部の下にある小さな水抜き穴からにじみ出し、その奥のベアリングが錆びてガタが出ます。サーモスタットは、開いたまま固着する場合(エンジンが適温に達せず、ヒーターの効きが悪くなり、燃費が悪化します。古い車では警告灯も点灯しません)と、閉じたまま固着する場合(ラジエーターの上側ホースが冷たいままオーバーヒートが急速に進みます)があります。閉じたまま固着した場合は緊急事態です。開いたまま固着した場合は、じわじわと損失が積み重なります。

ウォーターポンプはいつ交換すべきですか?

走行距離ではなく、次のいずれかの症状が出たときです。

• ポンプの下に冷却水の結晶や汚れがある。 水抜き穴の周囲やブロック前面に、ピンク、オレンジ、緑、白の付着物があります。初期のにじみは滴る前に乾くため、水たまりではなく結晶を探してください。
• ベアリングの異音。 エンジン前部から唸るような音や擦れる音が出て、回転数に応じて変化し、ベルトを外すと消えます。ベルトを外した状態でポンプのプーリーをつかんで揺すってください。少しでもガタがあれば、ベアリングが寿命です。
• 目に見える漏れがないのに冷却水が減る、走行後に甘いにおいがする。
• 高負荷時や高速巡航時に悪化するオーバーヒート。 インペラーが腐食している場合や、樹脂製のインペラーがシャフト上で空転している場合は、エンジンに負荷がかかったときに十分な量の冷却水を送れません。まず冷却ファンの故障を除外してください。アイドリング中のオーバーヒートが走行すると解消する場合は、ポンプではなくファンの特徴です。

走行距離が多くなってサーペンタインベルトとテンショナーを整備のために外すときは、予防的に交換してください。また、ベルトでポンプを駆動するエンジンでタイミングベルトを交換するときは、必ず一緒に交換してください。詳しくは後述します。

サーモスタットは安価なので、疑わしい段階で交換して構いません。たとえば、水温計の針が中央まで上がらない、ヒーターがぬるいままである、エンジンが熱いのに上側ホースが冷たい、あるいはハウジングから外れる作業のついでに、といった場合です。

ウォーターポンプはタイミングベルトで駆動されていますか?

これは最初に確認すべき点です。作業が2〜4時間で済むのか、丸一日かかるのかがここで決まるためです。1990年代以降の日本車、韓国車、欧州車の4気筒やV6エンジンの多くでは、ウォーターポンプがタイミングカバーの内側にあり、タイミングベルトによって回されています。この場合、ポンプを交換するにはタイミングベルトを外す必要があり、そのためにはエンジンのタイミングを合わせ直すことになります。これはそれ自体が独立した作業であり、固有のリスクもあります。こうしたエンジンでは、漏れの有無にかかわらず、ベルト交換のたびにタイミングベルトとのキットとしてポンプを一緒に交換します。別々に作業すると工賃が二重にかかるためです。

ポンプのプーリーがエンジン前面から見えていて、平らなサーペンタインベルトで回されている場合は、このガイドが当てはまります。外部にプーリーがなく、樹脂製カバーの内側にある場合は、作業を止めて、先にタイミングベルトのガイドをお読みください。

必要な部品と工具は何ですか?

部品。 新しいウォーターポンプが必要です。ここで部品の選び方は大きく二つに分かれます。純正品、または純正部品メーカー製(オリジナルと同じブランドが製造したもの)で、金属製インペラーを備えたポンプが安全な選択です。樹脂製インペラーと無名ブランドのベアリングを使った安価なポンプは、「昨年ポンプを交換したのに」という話がよく聞かれる原因です。ポンプにはガスケットまたはOリングが付属するのが通常ですが、念のため確認してください。そのほか、ガスケットまたはOリング付きの新しいサーモスタットが必要です。元のハウジングが樹脂製で劣化して脆くなっている場合は、ハウジングも新品にすることがよくあります。正しい種類の新しいクーラント(異なる系統のものは絶対に混ぜないでください)も用意します。システムを満たすための量として、通常は5〜10リットルが必要です。ドライブベルトとテンショナーも、使用年数が経っているなら同時に交換しておく価値があります。ポンプを外した時点で、サーペンタインベルトの交換作業はすでに半分終わっているようなものです。

工具。 エクステンションバー付きのソケットセット、低いトルクを読み取れるトルクレンチ(ポンプのボルトは小さく、規定トルクは25 Nm未満であることが多いためです)、10リットル以上の容量のドレンパン、ガスケットスクレーパーとプラスチック製のスクレーパー、ブレーキクリーナー、補充用のこぼれにくいじょうごまたはバキューム式補充ツール、ベルトテンショナー用工具または長いブレーカーバーが必要です。プーリーが別体のポンプでは、プーリーホルダーがあると作業しやすくなります。

ベルト駆動のウォーターポンプとサーモスタットの交換手順

1. エンジンを完全に冷まし、クーラントを抜きます。 高温の状態ではシステム内に圧力がかかっており、やけどの原因になります。ラジエーターのドレン(下部の角にある樹脂製コック)を開けるか、ロアラジエーターホースを外してパンに受けてください。キャップまたはエア抜きスクリューを開けて、排出を促します。こぼさないようにすべて受け止めてください。クーラントはペットや野生動物にとって有毒であり、排水溝には流さず、必ずリサイクルセンターに持ち込んでください。古いクーラントがちょうど交換時期にあたる場合は、クーラントフラッシュのガイドで、ブロック内の排出方法と適切なクーラントの選び方を確認できます。

2. サーペンタインベルトを外します。 まず、ベルトの取り回しを写真に撮っておきます。テンショナーを緩め、ベルトをポンプのプーリーから外します。ここで、ベルトを外した状態でポンプのガタつきと異音を確認してください。部品を外し始める前に診断を確かめる、最後の機会です。

3. ポンプのプーリーとポンプを外します。 ボルト留めの別体プーリーを備えたポンプの場合は、ベルトがかかったままの状態でプーリーのボルトを緩めると、プーリーが固定されるので作業しやすくなります。または、プーリーホルダーを使います。続いてポンプのボルトを外します。ボルトの長さと位置は異なることが多いので、記録し、写真に撮っておいてください。ポンプがテンショナーやアイドラーの取り付け部を兼ねている場合もあります。ポンプを軽く叩いて外します。古いシール剤で固着していることがあります。

4. ブロックの合わせ面を完全に清掃します。 古いガスケット、Oリング、シール剤を一片も残さず除去しますが、アルミを傷つけないようにしてください。ウエスで拭いてもウエスが汚れなくなるまで、ブレーキクリーナーで拭き取ります。面が荒れていると、1か月後に新たな漏れが発生します。

5. 新しいウォーターポンプを取り付けます。 ガスケットやOリングは、メーカーがシール剤を指定している場合を除き、乾いた状態で取り付けます。Oリング式のポンプでは、多くの場合、リングにグリスではなくクーラントを薄く塗ります。ボルトはすべて手で締め始め、その後、規定トルクで対角線の順に締め付けます。目安は、M6ボルトで8–12 Nm、M8ボルトで20–25 Nmです。締めすぎるとフランジが歪み、締め不足では漏れが生じます。プーリーも規定どおりに取り付け直します。

6. サーモスタットを交換します。 アッパーラジエーターホースをたどって、エンジン側のハウジングを見つけます。ハウジングのボルトを外し、向きを確認しながらサーモスタットを取り出します。両方の合わせ面を清掃します。新しいサーモスタットは元と同じ向きで取り付けます。スプリング側がエンジン側に入ります。小さなジグルバルブやエア抜きピンがある場合は、閉じ込められた空気が抜けるように上側に配置します。メーカーの位置合わせマークで位置が指定されている場合は、その位置に合わせます。新しいガスケットまたはOリングを取り付け、ハウジングのボルトを規定トルク(目安は8–12 Nm)で締め付けます。樹脂製ハウジングは割れやすく、割れたハウジングは最も確認しにくい箇所で漏れを起こします。

7. ベルトを取り付け直し、クーラントを補充します。 撮影した写真のとおりにベルトを掛け、張りを調整し、掛け回しを2回確認します。クーラントは指定の種類を使い、プレミックスでない場合は蒸留水と50/50で混合します。バキュームフィル工具(約€40 / $45)を使うと、系統内を真空にして空気だまりを作らずに補充できます。工具がない場合は、エア抜きスクリューを開けた状態で、こぼれにくいじょうごを使ってゆっくりと注ぎます。

8. エア抜きを行い、漏れを確認します。 「ポンプを新品にしたのにオーバーヒートする」という相談の原因で最も多いのが、系統内に残った空気です。じょうごを付けたままヒーターを最大にしてエンジンを回し、サーモスタットが開くまで運転します。クーラントの液面が下がり、アッパーホースが熱くなるのが目安です。気泡が出なくなるまで補充を続けてください。その間は常に水温計を確認します。その後、エンジンを冷まし、リザーバータンクを補充して、最初の走行後と翌朝に、ポンプのウィープホールとサーモスタットハウジングからのにじみがないか確認します。

よくあるミスは何ですか?

サーモスタットの向きが逆、またはジグルバルブが下側になっている。 向きが逆だと正しく開きません。ジグルバルブが下側にあると、その上に空気だまりができ、サーモスタットが熱いクーラントを感知する前にエンジンがオーバーヒートします。

エア抜きを省略する。 空気だまりはそのまま、登り坂で起きるオーバーヒートの原因になります。

インペラーが樹脂製の安価なポンプを使う。 金属製インペラーの価格差は€20ほどで、エンジンの寿命まで持ちます。

Oリング式ポンプにシール剤を使う。 リングは圧縮によって密封します。シール剤を使うとリングが正しく収まらず、はみ出して通路に入り込みます。

異なる種類のクーラントを混ぜる。 古いオレンジ色のOATと緑色のIATは、混ざるとゲル化してスラッジになります。種類を変える場合は、完全に洗浄してください。

劣化した樹脂製サーモスタットハウジングを再使用する。 変色していたり、細いひびが入っていたりする場合は、次の熱サイクルで割れます。新品は€10–40($12–45)です。

ベルト駆動のエンジンで、タイミングベルトと同時にポンプを交換しない。 同じ作業を2回行うことになり、ポンプは2回目のベルト交換時期まで持たないことも少なくありません。

費用はどれくらいかかりますか?

DIYでベルト駆動のウォーターポンプを交換する場合、品質の良いポンプが€40–120($45–135)、サーモスタットとハウジングが€20–60($23–70)、クーラントが€20–40($23–45)で、合計するとおよそ€100–200($115–230)です。同じベルト駆動の作業を整備工場に依頼すると、€250–600($290–690)かかります。タイミングベルト駆動のポンプは別の区分になります。整備工場での費用は€500–1,200($580–1,400)で、タイミングベルトの交換工賃が大部分を占めます。このため、ポンプはキットとして同時に交換されます。

作業内容だけでなく、部品も記録しましょう

ポンプのブランドと品番、サーモスタットの開弁温度、クーラントの種類、走行距離をGarageHubに記録しておきます。3年後に冷却系の不具合が出たときに、ポンプが金属製インペラーを備えたOE品で、クーラントも適合する系統であると分かっていれば、ボンネットを開ける前に原因の絞り込みが半分終わります。クーラントのリマインダーはメーカー指定の交換間隔で設定してください。タイミングベルト駆動のポンプを交換した場合は、ベルトのリマインダーと関連付けておくと、両者の交換時期がずれることはなくなります。