fafou.fr


Escalade, Alpinisme, Ski, Voile, Mécanique, Informatique ...

fafou.fr


Escalade, Alpinisme, Ski, Voile, Mécanique, Informatique ...

Installation de ventilateurs électriques sur Ford Transit MK2

Par le 18 juillet 2014

Sur son radiateur de refroidissement, mon bon vieux FT100 MK2 de 1981 est équipé d’un unique ventilateur monté directement sur l’axe de pompe à eau. Tant qu’on reste sur du plat tout va bien mais c’est une autre histoire en montagne … Il est temps de moderniser tout ça en installant plutôt des ventilateurs électriques.

Photo168_modif

1 – Régulation des ventilateurs

Quelques essais de roulage sans le ventilateur m’ont permis de voir que celui-ci ne sert strictement à rien en conditions normales de charge puisque la température reste toujours stable au milieu de la plage tant qu’on roule. La température n’augmente que lors d’arrêts prolongés ou dans les fortes et longues montées.

Pas besoin donc d’un système automatique de régulation de la marche des ventilateurs électriques. Un simple interrupteur à actionner pendant les feux rouges interminables ou les grosses montées de montagne fera l’affaire.

Pour que le pilotage du refroidissement soit tout de même un peu plus fin qu’un simple ON/OFF, je voudrais avoir deux vitesses de fonctionnement des ventilateurs. La deuxième vitesse sera obtenue grâce à l’utilisation en série d’une résistance, comme cela se fait d’origine sur certaines voitures.

J’ai donc récupéré cette résistance de 1ohm sur le radiateur d’une BMW dans une casse (ces résistances ont besoin d’être refroidies et sont donc placées dans le flux d’air des ventilateurs).

Voici le schéma électrique de l’installation avec un interrupteur trois positions : OFF, vitesse max, vitesse réduite.

circuit-elec

Schéma réalisé avec le logiciel KTechab sous Gnu/Linux

Je ne l’ai pas représenté sur le schéma mais l’installation sera protégée par un fusible temporisé de 15A.

2 – Dimensionnement de la résistance pour vitesse réduite

Je voudrais savoir quelle sera la vitesse des ventilateurs avec cette résistance de 1ohm et si celle-ci pourra bien dissiper la puissance qui lui sera demandée. Si la vitesse est trop faible ou trop proche de la vitesse max ou encore si la résistance est trop petite pour pouvoir dissiper la puissance, il faudra que j’en trouve une autre.

La résistance est de 1ohm et, d’après un vendeur de matériel électronique, vu sa taille elle doit pouvoir dissiper 25W. Sachant que les 25W sont donnés pour dissipation par convection naturelle alors que, la résistance positionnée dans le flux d’air des ventilateurs, elle pourra dissiper encore davantage par convection forcée.

J’ai commandé deux ventilateurs de 80W à la vitesse max de 2100 tr/min.

Hypothèses :

  • La variation de vitesse des ventilateurs est proportionnelle à la variation de tension d’alimentation
  • La variation de couple des ventilateurs est proportionnelle à la variation d’intensité absorbée
  • La variation de couple des ventilateurs est proportionnelle au carré de la variation de vitesse

Soit le cas 1 tel que :

  • Tension d’alim : U = 12V
  • Tension aux bornes des ventilateurs : Uv = 12V
  • Vitesse ventilateurs : N = 2100 tr/min
  • Intensité absorbée par chaque ventilateur : I = 7A (80W/12v)

Soit le cas 2 tel que :

  • Tension d’alim : U = 12V
  • Ajout en série d’une résistance de 1ohm
  • Tension aux bornes des ventilateurs : Uv = ?
  • Vitesse ventilateurs : N = ?
  • Intensité absorbée par chaque ventilateur : I = ?

cas1-2

Les hypothèses ci-dessus permettent d’établir :

  • \frac{Uv_{1}}{Uv_{2}}=\frac{N_{1}}{N_{2}}
  • \frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{C_{1}}{C_{2}}
  • \frac{C_{1}}{C_{2}}=(\frac{N_{1}}{N_{2}})^{2}

On déduit : \frac{I_{1}}{I_{2}}=(\frac{N_{1}}{N_{2}})^{2}

On cherche la relation liant N2 à la valeur de R :

  • R=\frac{Ur}{Ir}=\frac{U - Uv_{2}}{2 . I_{2}}

avec Uv_{2}=Uv_{1}.\frac{N_{2}}{N_{1}}

et I_{2}=I_{1}.(\frac{N_{2}}{N_{1}})^{2}

soit : R=[U-Uv_{1}.\frac{N_{2}}{N_{1}}].\frac{1}{2.I_{1}}.(\frac{N_{1}}{N_{2}})^{2}

En mettant tout ça dans un tableur et en faisant varier la valeur de N2, on trouve que N2 vaut 1240 tr/min pour R=1ohm.

L’intensité Ir est alors de 4.88A, soit une puissance dissipée par la résistance de 24W (P=RIr² ou P=Ur*Ir).

La résistance est donc suffisante pour la puissance à dissiper et permettra d’avoir une deuxième vitesse des ventilateurs de 60% de la vitesse max. C’est parfait !

3 – Installation des ventilateurs

On trouve ce genre de ventilateurs pour 20 euros l’unité sur ebay.
Ceux-ci sont de diamètre 10 pouces et 80W de puissance à la vitesse max de 2100 tr/min.

Photo165

Pour les fixer, j’ai la chance que le radiateur soit renforcé d’origine par une protection en acier sur tout son pourtour. Du coup, il est possible de souder dessus :

Photo167

Je suis une quiche à l’arc mais je veux juste que ça tienne …

Une fois les radiateurs montés sur trois bouts de tôle d’alu de 4mm :

Photo168_modif

4 – Branchements électriques

Le schéma est toujours le même que celui vu plus haut.
Faire attention à la section des câblages. Voir document dans les liens en bas de page.

J’ai placé l’interrupteur à portée de main sur le tableau de bord :

Photo195

L’interrupteur trois positions : OFF, Vitesse 1, Vitesse 2

Placer la résistance dans le flux d’air d’un radiateur de manière à augmenter la dissipation de chaleur par convection :

Photo199

La résistance de 1 ohm montée dans le flux d’air d’un des radiateurs

Remarquez le système d’entretoise avec les multiples écrous qui permet aux ventilateurs d’affleurer au plus près des ailettes du radiateur. De cette façon, il y a un minimum d’air aspiré inutilement entre le radiateur et les ventilateurs.

L’installation est protégée par un fusible retardé (intensité de démarrage des ventilateurs) de 15A au format 5x20mm :

$T2eC16J,!w0E9szN(W+hBR9)KkDi(!~~60_12

Porte-fusible 5×20 monté sur le positif de la batterie avec fusible retardé de 15A

 

Pour l’instant je n’ai pas encore eu l’occasion d’aller en montagne pour tester tout ça en conditions réelles mais j’arrive tout de même à faire nettement descendre la température en-dessous de la valeur normale au ralenti en stationnaire.
Dans tous les cas ça marchera toujours mieux que le ventilo d’origine !

Liens :

Posté dans : Ford, Mécanique
Taggé :

Comments

  1. demaria
    8 mai 2016

    Leave a Reply

    Bonjour je ne sais pas si votre site est toujours d’actualité voila ma question porte sur les ventilateurs que vous avez installé,je dispose aussi d’un ford 1986 2.l essence c est aussi un camping car ,ma question est avez vous modifie la position du radiateur pour y installer les deux ventilo voyez vous je voudrai moi meme y installer deux ventilo mais l’espace entre le ventilo actuel et le radiateur n est que de trois centimétre.Merci de votre réponse .
    Cordialement.

Laisser un commentaire


You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> <pre user="" computer="" escaped="">

*