Il controllore del ventilatore Derale può salvare il cablaggio elettrico!

Cablaggio di un ventilatore fritto? Il PWM Fan Controller PWM di Derale è l’anello mancante a qualsiasi sistema di raffreddamento Chrysler ad alta pressione.

Vedi tutte le 14 fotoJohnny HunkinswriterAlex MaldonadophotographerAlex 3 novembre 2015

Un sistema di raffreddamento può talvolta essere un guastafeste. Fate cadere il vostro motore cazzuto nel vostro hot rod cazzuto, e poi ricordate che dovete tenerlo al fresco. Come ripensamento, si ordina un grande radiatore in alluminio e un set di enormi ventilatori elettrici, e il problema è risolto. I pochi fortunati saranno fortunati, ma molti si troveranno nella stessa situazione che abbiamo avuto noi con il nostro big-block ’68 Valiant: Il surriscaldamento si verifica ancora quando arriva quel primo lungo viaggio in una giornata calda.

Quando ci sono dei problemi, si fa quello che si fa sempre e ci si affida all’aiuto di amici esperti. E quando si tratta di amici che conoscono i sistemi di raffreddamento, non si può fare meglio di Derale Performance. Perché Derale? Non fanno una sola cosa: gestiscono molte delle esigenze nel percorso dei fluidi e nel sistema elettrico del sistema di raffreddamento. Un’analogia potrebbe essere utile in questo caso. Se l’unico attrezzo nella vostra cassetta degli attrezzi è un martello, allora si finisce per cercare di riparare tutto con un martello. Se chiamate un termosifonista, vi venderà un radiatore. Se chiamate il tizio della pompa dell’acqua, vi venderà una pompa dell’acqua. Dato che non sapevamo quale fosse il problema alla radice del nostro surriscaldamento, abbiamo chiamato Derale.

Avrebbero potuto dare la colpa al nostro radiatore e alla configurazione della ventola per il problema, ma dopo aver visto di persona il nostro Valiant con il suo sistema di raffreddamento aftermarket massicciamente sovraccarico, Derale si è reso conto che il problema del surriscaldamento non aveva origine in questo caso. L’unico problema ovvio era che i nostri due ventilatori da 13 pollici SPAL non si accendevano. Ulteriori scavi hanno rivelato una vera e propria apertura degli occhi; entrambi i fusibili da 30 ampere che alimentano la corrente ai due ventilatori sono stati fusi all’interno dei loro portagomma, e quelli a loro volta sono stati cotti in un inutile e fragile pasticcio. Stranamente, i filamenti del fusibile stesso non sono stati bruciati; la corrente del circuito è stata alla fine interrotta quando l’affaticamento termico e le vibrazioni hanno fratturato il corpo del fusibile stesso.

Come molti sistemi di raffreddamento aftermarket, il nostro ha utilizzato un sensore di temperatura (termistore) nell’alloggiamento della pompa dell’acqua, che aziona un relè che alimenta l’alimentazione direttamente dalla batteria alle ventole. La temperatura va su e giù, e il relè accende e spegne le ventole. I fusibili nel cablaggio di alimentazione delle ventole dovrebbero proteggere le ventole e il cablaggio, e nel nostro caso i fusibili da 30 ampere sono stati correttamente abbinati ai relè da 30/50 ampere, che sono stati tutti forniti dal produttore del sistema di raffreddamento e installati come indicato. Tutto questo è la tariffa standard per i sistemi di raffreddamento a pacchetto; è semplice, e funziona bene in un discreto numero di applicazioni, ma non nel nostro.

Tutto il margine di sicurezza nel nostro cablaggio era stato eroso dal fatto che a). avevamo un big-block da 657 CV, b.) c’era un’intima vicinanza del cablaggio alle principali fonti di calore, c.) facevamo frequenti lunghe soste nel traffico da paraurti a paraurti che superava le due ore, e d.) utilizzavamo il veicolo in un ambiente desertico per la maggior parte dell’anno. Con questo come sfondo, Derale ha fatto notare che i picchi di corrente di avvio posti sull’impianto elettrico dai ventilatori sono stati i colpevoli. Il sensore a termistore nell’alloggiamento della pompa dell’acqua accendeva le ventole a pieno regime (100 per cento) a 195 gradi, e le spegneva completamente (0 per cento) a 175 gradi – il che significa che stavamo colpendo il nostro cablaggio con picchi di corrente a 50 ampere o più di 50 ampere più volte al minuto mentre cercavamo di regolare la temperatura del refrigerante. Come abbiamo scoperto, i fusibili non saltano al loro amperaggio nominale durante i picchi transitori, solo sotto carico continuo. Questa era una notizia troppo tardiva per noi.

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Derale ci ha suggerito di sostituire il nostro attuale setup termistore/relay con il loro PWM Fan Controller (PN 16795, prezzo di strada intorno ai 194 dollari). Questo ingegnoso dispositivo controllato da microprocessore può far funzionare più ventole senza picchi di tensione attraverso quella che chiamano tecnologia Soft Start. Il controller PWM utilizza anche una sonda di temperatura nel lato freddo del radiatore, non sul motore o sulla pompa dell’acqua. Questo significa che il PWM non sta reagendo ai cambiamenti di temperatura, sta anticipando la curva e anticipando la richiesta di raffreddamento prima che le cose sfuggano troppo di mano. Facendo questo, le ventole raramente hanno bisogno di montare al 100 per cento della capacità, e questo prolunga la vita dei motori delle ventole in modo considerevole.

Il cuore della tecnologia Soft Start del PWM è il controllo ad ampiezza di impulso modulata (PWM) del circuito del ventilatore. Piuttosto che aprire il circuito in modo brusco (e causare un transitorio), il PWM attiva e disattiva rapidamente il circuito in una forma d’onda a denti quadrati ad altissima frequenza, aumentando gradualmente la velocità della ventola. Una volta che la ventola è accesa, il PWM regola la velocità della ventola in modo dinamico; più alta è la temperatura, maggiore è la percentuale di “on time” per la forma d’onda del circuito a corrente continua pulsata. (Nota: il PWM non converte il circuito in corrente alternata.) Ci sono alcune altre cose proprietarie in corso (come la protezione anti-fly back circuitry protection) che protegge il circuito di commutazione della ventola, ma non possiamo dirlo con certezza, e Derale non sta divulgando i dettagli del loro brevetto. Basti dire che funziona dannatamente bene. I picchi di corrente sul nostro Valiant sono scesi da 50 ampere ad un massimo di 23,6 ampere, ben al di sotto del valore nominale del cablaggio di 30 ampere. Il nostro peggior scenario di ingorgo è passato dal vedere picchi di 50 ampere (per due ventole) ogni 20-30 secondi, a non vedere mai 24 ampere, mai.

Ci è piaciuto anche il fatto che il controller per ventilatori Derale PWM Fan Controller utilizza un interruttore automatico a tempo piuttosto che dei fusibili. Se per qualche motivo il picco di corrente dovesse essere troppo alto (il PWM è valutato per più ventole per un totale di 65 ampere), l’interruttore interviene e si resetta automaticamente in circa 10 secondi. Non è più necessario sostituire i fusibili, non è più necessario sostituire il cablaggio fuso o, nel nostro caso, non è necessario ricablare il cablaggio della ventola con una nuova presa per fusibili in linea. Potremmo anche menzionare che per le auto con aria condizionata, Derale fornisce il PWM Fan Controller PWM con controllo di override a/c, che dà un calcio alle ventole fino al 60 per cento quando viene comandato tramite un ingresso dedicato dal sistema A/C, o un interruttore di override manuale. I lettori Sharp possono anche chiedere se il PWM può essere personalizzato per funzionare con diversi termostati, e la risposta è “sì”. Derale costruito in un piccolo potenziometro accessibile sotto la piastra di copertura protettiva attraverso un piccolo foro con un sottile cacciavite, che permette all’utente di abbinare il campo di funzionamento del PWM all’apertura/chiusura del termostato (preimpostato dalla fabbrica per 180 gradi). E’ molto scattante, viene fornito in un alloggiamento compatto, robusto e verniciato a polvere pressofuso, ed è interamente costruito negli USA.

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L’installazione del controller per ventilatori PWM è semplice, grazie ad un numero minimo di connessioni (in totale sono cinque, ma se non si dispone di a/c ne verranno utilizzate solo quattro), e ad alcune istruzioni scritte in modo chiaro. Un robusto coperchio in ghisa copre una rientranza interna con cinque pali elettrici in ottone. Un filo del polo positivo della batteria alimenta il sistema su un solo palo. Un altro polo (centrale) è il terminale per due fili, uno al negativo della batteria (terra) e l’altro al negativo della ventola (terra). Un terzo polo invia l’alimentazione ai fili positivi della ventola. Il quarto polo (più piccolo del resto in quanto porta meno corrente) si attacca alla sonda di temperatura Derale-supplied. L’ultimo polo (anch’esso più piccolo) è usato per l’innesco dell’A/C. (Non abbiamo usato questo.) E’ incluso anche un interruttore automatico a tempo, protetto termicamente, da 50 ampere, che deve essere collegato in linea tra l’alimentazione positiva della batteria e il PWM. Il PWM può essere montato ovunque; è abbastanza resistente per gestire il tempo e il calore, così abbiamo messo il nostro sul parafango interno. È un bel pezzo di caramella per gli occhi, quindi non ci è dispiaciuto.

Ecco un breve riassunto dell’installazione del controller per ventilatori PWM Derale PWM nel nostro Big-Block Plymouth Valiant del ’68 alimentato a Plymouth Valiant.

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1. Non sapevamo nemmeno di avere una fusione di Mopar finché non abbiamo controllato i fusibili del sistema di raffreddamento. Quando la temperatura è salita, abbiamo scoperto che i nostri ventilatori non funzionavano. Abbiamo controllato i fusibili per vedere se erano saltati, e non l’avevano fatto. Invece, entrambi i fusibili si erano fusi (freccia) e i loro terminali sono stati cotti al forno. Il problema: troppi picchi ad alto amperaggio da parte dei ventilatori che si accendono e si spengono. Siamo stati estremamente fortunati, questo è tutto il danno che abbiamo subito.

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2. Il controller per ventilatori Derale PWM è costruito come un serbatoio. Un corpo pressofuso ospita il microprocessore e i relativi componenti elettronici, un coperchio pressofuso copre i collegamenti elettrici per l’alimentazione, le ventole, l’ingresso del sensore di temperatura, la messa a terra e l’override A/C. Un piccolo potenziometro permette all’utente di regolare il funzionamento dell’unità in modo che corrisponda al termostato, che è impostato dalla fabbrica per 180 gradi.

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3. Derale raccomanda di montare l’unità lontano da fonti di calore estreme e abbastanza vicino ai ventilatori e alla batteria per limitare la lunghezza del filo. La parte superiore del parafango interno del nostro Mopar ha fornito il punto perfetto.

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4. Il PWM viene fornito con un filo AGW calibro 10, che ha una capacità di corrente di 65 ampere – un sacco per quello che deve essere fatto. Qui, il cavo rosso positivo della batteria e il cavo nero negativo di terra sono stati crimpati ai morsetti ad anello e avvitati ai morsetti appropriati del PWM. Abbiamo cercato di mantenere un’atmosfera fresca di fabbrica con un rivestimento in stile OE.

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5. L’altra estremità del cavo rosso della batteria in quell’ultimo colpo viene collegato ad un interruttore automatico con ritardo di 50 ampere. Se attivato, questo interruttore si resetta automaticamente una volta che il circuito si è sufficientemente raffreddato. L’altro filo continua il circuito fino al polo positivo della batteria.

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6. Con un’altra lunghezza di filo AGW calibro 10, crimpare un connettore ad anello e fissarlo al terminale positivo della ventola sul PWM. L’altra estremità viene discretamente indirizzata al terminale positivo della ventola – nel nostro caso si tratta di unità gemelle SPAL da 13 pollici (PN VA13-AP70/LL-63A).

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7. Abbiamo preservato sia il terminale maschio che femmina AMP 180908 fornito con i nostri ventilatori SPAL, impiombando il filo calibro 10 nell’estremità maschio per preservare la nostra capacità di scollegarlo in futuro. Qui, l’area giuntata viene trattata con una lunghezza di guaina termorestringente per proteggere la connessione. Si noti come il singolo filo di alimentazione a 10 linguaggi del PWM è stato diviso per alimentare i due fili positivi del ventilatore più piccoli. Lo stesso vale per il filo negativo (di terra) nero.

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8. Guardando dal basso, si può vedere come la sonda di temperatura Derale è stata inserita nel radiatore vicino all’uscita “fredda” che alimenta il motore. Questo è un allontanamento dalla pratica comune di utilizzare un termistore nell’alloggiamento della pompa dell’acqua o nel collettore di aspirazione. Questo attenua le oscillazioni di temperatura nel sistema, rendendo gli estremi bassi e alti più vicini tra loro.

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9. L’altra estremità del filo della sonda di temperatura si attacca al PWM su un palo specifico per questo scopo. Il palo è uno dei due più piccoli, che non deve gestire un amperaggio elevato.

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10. Derale afferma specificamente che il collegamento negativo (massa) deve andare fino alla batteria e non alla massa del telaio. In caso contrario si può generare un segnale di alimentazione sporco che può interferire con il segnale di uscita del microprocessore. Tuttavia, Derale ha voluto testare il funzionamento del nostro PWM usando una massa del telaio, quindi questo filtro è stato attaccato tra i cavi positivo e negativo. Questo non vi servirà, abbiamo solo pensato di spiegarvi perché è qui.

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11. Ecco come appare il controller per ventilatori PWM Derale PWM prima che il coperchio di protezione venga avvitato.

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12. Questo diagramma viene fornito con il controllore per ventilatori PWM, e rende le cose molto più facili da capire.

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13. Tutti cablati e pronti a spaccare! Finora i nostri tifosi gemelli da 13 pollici si sono accesi in modo affidabile e non hanno prodotto picchi di corrente da fusione. Metteremo il Valiant in prova per strada, lavorando fino al punto in cui sentiremo che è sicuro guidare tutto il giorno attraverso il deserto.

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