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Commande pour ventilateurs électriques de refroidissement

Que des ventilateurs électriques de refroidissement soient utilisés seuls ou en plus d'un viscoventilateur - comme dans le cas de la climatisation - il est intéressant de pouvoir les contrôler manuellement.

Sommaire

Amélioration du refroidissement

Nombreux sont ceux qui placent, en appoint du viscoventilateur, un ou deux ventilateurs électriques devant le radiateur. Ceci est la règle lorsque le véhicule est climatisé. Il faut naturellement choisir un ventilateur prévu pour être placé devant le radiateur !

Pouvoir mettre en route manuellement un ventilateur électrique est utile et efficace. L'expérience le prouve quand le moteur est très sollicité (montée à pleine charge). Par expérience, j'ai constaté qu'il fallait anticiper la montée en température. C'est d'ailleurs ce que l'on peut lire sur des forums de camionneurs américains qui ne raisonnent qu'en termes de coût d'équipement, de consommation, d'économie de la mécanique et de rendement dans leur travail.

On peut automatiser leur mise en marche. Le choix de l'emplacement de la sonde peut faire l'objets de débats sans fin. Pour s'aider dans ce choix (et au passage mettre à terre un certain nombre de légendes urbaines), on pourra lire ces deux mémoires sur le site de l'ENSEEIHT...

A voir également, pour ceux qui voudraient ajouter une deuxième pompe centrifuge à leur circuit de refroidissement, ce cours au format pdf sur le site de l'Université de Nancy. Voir "Pompes et réseaux / Pompes / Couplage de pompes". J'ai par contre perdu le lien vers un site expliquant (très succinctement) la mise en série de deux ventilateurs (les spécialistes en ventilation, VMC et autres savent de quoi il s'agit).

Sur Contrails, le site d'un professeur de physique, on comprendra à la lecture de cet article sur l'aérodynamique des systèmes de refroidissement, pourquoi l'entrée d'air au niveau de la calandre est plus réduite que la surface du radiateur, pourquoi il ne faut pas la modifier n'importe comment (en particulier en cherchant à lui donner une forme d'entonnoir), et pourquoi il ne faut pas bidouiller la buse. Encore quelques légendes urbaines et autres bricolages hasardeux qui vont se retrouver mal en point ! (on y retrouve aussi un grand classique sur la révision de la pompe Bosch VE, bien plus lisible que sur les innombrables forums qui l'hébergent).

L'inversion de la rotation du ventilateur électrique est un non sens du point de vue du refroidissement, mais permet, utilisée à bon escient, de protéger le radiateur de la boue ou de projections dans certaines circonstances.

Le cahier des charges

Le système de commande est conçu pour assurer plusieurs fonctions :


Ventilateurs électriques destinés à être placés devant les radiateurs
(il s'agit de ventilateurs supplémentaires de condenseur de climatisation)

Le module est simple : il est composé de 3 relais et 1 diode. Mais sa construction est assez longue en raison du nombre d'interconnexions entre les différents relais et de cosses à sertir.

Il comporte :


Le module


Un autre système, typé usine à gaz,
et finalement abandonné ! (5 relais, 2 diodes)

Schéma et fonctionnement

On a besoin d'un système à trois états : normal / arrêt / inversé. Un relais inverseur n'a que deux états. Il faut donc au moins deux relais pour obtenir ce que l'on cherche. Le schéma ci-dessous est très simple.

Des voyants sont placés en parallèle sur les bobines des relais afin de donner une indication visuelle claire.


Schéma minimum

Mais le schéma ci-dessus n'est pas satisfaisant dans le cas d'un véhicule climatisé. De plus, il ne gère pas une sonde dont il serait bête de se priver.

D'où un deuxième schéma :


Schéma plus évolué

C'est le premier schéma auquel a été ajouté un troisième relais. RV3 et RV4 ont le même rôle que RV1 et RV2 sur le premier schéma. RV5 constitue la commande prioritaire : lorsque sa bobine est alimentée, le commutateur manuel est contourné, et le ventilateur tourne dans le sens normal.

On pourra faire ce que l'on veut de cette commande.

Dans le cas d'un véhicule climatisé, la bobine de RV5 se branchera sur la ligne d'alimentation du ventilateur. En principe, le ventilateur doit tourner dès que la climatisation est mise en route. De plus, il y a généralement une sonde de température qui met en route le ventilateur en cas de surchauffe, même si la climatisation n'est pas en marche. La logique de gestion de cette situation sera alors toujours opérationnelle, sans que l'on ait à s'en préoccuper.

Sur un véhicule non climatisé, on s'en servira pour commander les ventilateurs via un thermocontact.

On remarque la présence d'une diode : elle sert à tirer un voyant du tableau de bord à la masse sans interférer avec son circuit normal. Sa cathode est mise à la masse en position "inversé", et permet de commander par la masse un voyant supplémentaire. Cette diode n'est en fait utile que si l'on veut allumer un voyant déjà utilisé pour autre chose sans risquer de perturber ce qui le commande normalement. En l'occurrence, il s'agit d'allumer le voyant "CHECK ENGINE" d'un tableau de bord de Range Rover 300 tdi, voyant par ailleurs utilisé comme alarme de niveau de liquide de refroidissement. Une commande de voyant avec interposition de diodes constitue une porte ou inclusif et "isole" les circuits (pas de retours de courant). Voir Ajouter une alarme de niveau de liquide de refroidissement sur un Range Rover Classic de dernière génération.

Il faut alimenter le circuit par un positif permanent (protégé par fusible) afin que le ventilateur puisse être commandé même moteur coupé : il est habituel sur un véhicule climatisé de voir tourner le ventilateur électrique pendant un certain temps après l'arrêt. Ceci sert à plusieurs choses :

Et puis, en manuel et moteur coupé, par grand froid, inverser le ventilateur permet de se réchauffer pendant qu'on cherche la panne ! (à tester...) Et il est peut être également intéressant à l'arrêt d'extraire l'air chaud plutôt que de souffler de l'air frais sous le capot (à prouver !).

Réalisation

Relais, supports de relais, diode et conducteurs électriques proviennent de faisceaux électriques de récupération.

Pour ce genre de montage, si l'on veut s'en sortir facilement et faire quelque chose de propre, il est impératif d'utiliser des supports de relais. Ceux qui ont été utilisés ici sont ceux que l'on trouve sous le capot des anciens Land Rover. Ils sont pourvus de queues d'aronde permettant de les "empiler" un peu comme des briques de Lego. Il faut naturellement faire sauter les cosses femelles Faston dont ils sont pourvus à l'aide d'un petit tournevis, et tout recâbler avec des cosses neuves. Ces cosses se trouvent chez tous les spécialistes en électricité automobile, par exemple dans les linéaires Restagraf. Mais il est sans doute préférable de se les procurer par boîtes de 100 (ça sert toujours !). On en trouve pour des fils de diamètre jusqu'à 2.5 mm², et pour 2.5 à 4 mm².

Pour le sertissage de ces cosses à griffes, il faut une pince spéciale. A éviter absolument, les pinces pour cosses à écrasement (les saletés avec bagues rouges, bleues ou jaunes qui ne tiennent jamais). A fuir aussi, les pinces en tôle pour cosses à griffes : elles sont bien trop étroites, et font un véritable massacre. Il faut une pince automatique spéciale. Sam et Facom en fabriquent, mais les vendent à prix d'or. La pince automatique ci-dessous, d'excellente facture, et très agréable à utiliser, est de marque Veleman ; elle est disponible dans tous les magasins d'électronique distribuant leurs articles et leurs kits. Restagraf en distribue également.


Relais et support


Fixation des supports entre eux par queues d'aronde.
Les supports possèdent également des languettes percées pour la fixation

Pour éliminer des cosses Faston d'un support de relais, mais aussi d'un connecteur multivoies, il suffit d'observer les connexions : il y a une encoche destinée à passer la lame d'un petit tournevis afin de rabattre la languette de retenue. Une fois cette dernière rabattue, la cosse sort facilement de l'autre côté.


Dépose des cosses

Pour les raccordements au circuit électrique du véhicule, le plus pratique est d'utiliser des connecteurs multivoies. En voici un échantillonnage. Certains sont au catalogue Restagraf, d'autres sont d'une provenance différente.


Connecteurs multivoies à cosses Faston

Pour les cosses, se munir d'une bonne réserve car on loupera immanquablement quelques sertissages et quelques connexions :


Cosses pour supports de relais et connecteurs multivoies
(les cosses argentées de petite taille sont pour des connecteurs distribués par Veleman)

On aura intérêt à utiliser une couleur par fonction ! On ne trouvera pas facilement dans le commerce spécialisé plus de 6 ou 7 couleurs (noir, rouge, jaune, blanc, bleu, brun, vert sont assez courants). Et inutile d'aller chez Feu Machin, ils vendent les 10 mètres presque deux fois plus cher que les 25 mètres chez un spécialiste en électricité auto (en l'occurrence une concession Bosch) ; chez Feu Bidule, c'est QUATRE fois plus cher, et avec toutes les couleurs que l'on veut à condition que ce soit noir ou rouge !!! Quant à trouver des fils bicolores ou chinés, même chez un vrai spécialiste, c'est mission impossible ; d'où l'intérêt de la récupération.

Si on récupère un faisceau complet avec ses relais et ses diodes, on n'aura à acheter que cosses et boîtiers de connexion multivoies.

La diode ci-dessous provient d'un Range Rover diesel de 1990. Il y en 4 (3 noires et une bleue) si le véhicule est dépourvu de climatisation. Elles sont pratiques car munies de cosses Faston. Au cas où l'on n'en trouverait pas, ni en récupération ni chez un spécialiste en électricité auto, il est facile de s'en réaliser avec une diode de redressement 1N400x, deux prises Faston mâle et femelle, un fer à souder, un tube de PVC et un peu de colle Epoxy.


Il faut un certain nombre de couleurs et diamètres !

Test sur table

Pour vérifier le fonctionnement, c'est sans doute une mauvaise idée que de se raccorder directement sur une batterie. Le plus pratique est d'utiliser une alimentation stabilisée et protégée pour CB. Cette activité étant tombée en désuétude, on trouve sur les sites d'enchères de telles alimentations à très bas prix. Ainsi, en cas de court circuit, pas d'incendie ou de fusible à remplacer : l'alim se met simplement en sécurité. C'est très pratique pour des essais de modifications sur un circuit électrique automobile à condition de ne pas alimenter les gros consommateurs de courant.


Pour les tests, préférer la surface en plastique d'un vieux congélateur
à celle en métal d'un établi de mécanicien !

Installation

Il n'y a pas grand chose à en dire, le schéma se suffit à lui même :

On aura intérêt, dans le cas d'un véhicule climatisé, à remplacer le fusible d'origine par un modèle plus petit. En effet, ce n'est plus le cicuit d'origine qui fournira l'électricité aux ventilateurs, mais le module alimenté directement par la batterie.

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Validation W3C Unicorn le : 16 juillet 2013
page ajoutée le 26 juin 2006
dernière révision le 26 juin 2006