電子風扇使用經驗分享 @ 我的DIY部落格

電子風扇使用經驗分享

我的電子風扇修改完畢之後到現在也接近半年了, 修改完之後的水溫一直非常穩定, 最近正好有碰到個狀況來與各位車友分享一下, 前幾天出外辦事, 辦完開到離家大概還有1~2公里的地方突然我車上裝的監控儀表警示音開始響了起來, 看了一下原來是水溫上升已經超過了原本設定的警戒溫度, 我記得當時設定是在95度還是96度的範圍, 因此儀表上也反白做顯示, 如下圖:

V12引擎溫度太高可不是鬧著玩的, 所以趕快把OBC的引擎工作溫度按出來看了一下, 是有偏高, 已經到105度, 如下圖:

之前改完從來沒有超過100度以上的, 但105度還在原廠可接受的工作溫度範圍內, 而且快到家了, 所以一路看著OBC的溫度想說撐到家, 因為路上下著大雨, 中間也趁停紅綠燈有下來看風扇是否有在運轉, 看到的狀況是還有在轉, 只是沒辦法判斷是高速還是低速, 因為當時環溫大約是28上下, 以目前的水溫照說風扇應該是要全轉了, 不過因為沒工具又下著雨所以決定先撐到家再說, 如果溫度飆超過110度就準備路邊停車, 找大黃來載, 不過運氣還不錯, 就這樣一路最高溫度上到108度也撐到家了, 到家之後看了一下引擎室沒什麼異樣, 猜測不是水龜的問題就是風扇的問題, 所以聯絡了車廠, 請大黃來載過去檢修.

經過一個上午的檢測, 問題確定了, 出在風扇的Connector, 技師說車到廠內的時候, 風扇的保險絲已經燒斷了, 查了一下是風扇的Connector燒壞掉, 下面是已經拆下來拍的照片, 如下:

推測應該是風扇的電流太大, 造成Connector 過熱, 之後外殼的塑膠被熔化掉, 再加上因為高熱電線的外皮也溶解, 之後碰觸到車體造成短路, 所以保險絲才會燒斷掉, 解決的方式就是更換一個高電流容量的連接器再把保險絲更新就可以了, 如果之前車友有看我的舊文就可以知道這個風扇全轉的耗電是22A上下, 總耗電量是300W左右, 不算太大, 而且熔化的那個接頭也是原本整組水箱含風扇買來的時候就搭配好的, 照說不應該發生這樣的問題, 所以我要求新換上去的Connector 規格要遠大於22A, 因此車廠幫忙找了名廠Amass XT60, 60A的Connector 來替換, 下面就是替換的照片:

更換完畢之後再來測試就正常了, 如下:

水溫最多不會超過90度看當時環境溫度的狀況, 引擎的工作溫度最高大約98~99度, 不過超過100度, 目前使用的是88度的機械式節溫器.

這個問題算是暫時解決, 但藉由這個問題想要來談一下一些電系改裝的基本理念, 我想車友們改車當然是希望能夠讓我們的車輛可以更好, 但是前提是安全相關的問題一定要擺第一, 就以今天這個案例, 雖然我們用的是整組套件搭配的Connector, 理論上不應該有這個狀況, 但很不幸他就是發生了, 如果當初在配線的時候沒有加這個保險私, 那後果不勘設想, 有可能會火燒車的, 因此今天我們就來談一下一個好的電系改裝要注意那一些問題, 同時也談一下改好之後是否有一些方法來做事前的預防.

1:新增加的電路一定要有保險絲的設計: 請看這次電子風扇的改裝增加的保險絲安裝的位置:

保險絲的位置要越接近電源供應的源頭越好, 因為這樣保護的範圍才會越大.

2:零組件擺放的位置要最佳化: 通常電子零件是怕熱的, 因此能夠盡量遠離熱源, 對於電子零件的壽命絕對是好的, 就以電容器來說, 工作溫度每降十度, 壽命就延長一倍, 降20度計等於延長四倍, 其他的零件也多少有類似的狀況, 所以在安裝這些電系的改裝品, 擺放的位置會影響使用的壽命, 以我們這次的改裝, 所有的控制電路都放在煞車油壺的那個區塊, 應該已經是引擎室內最不熱的區塊了, 如下圖:

但眼尖的車友應該會看到我們有個電阻是放在風扇後面的, 就在引擎的前面, 這邊不是溫度最高的地方嗎? 說的沒錯, 如果各位去看舊文的照片, 電阻原本並不是固定在這邊的, 但是我們要先了解一下這個電阻的功能, 因為這個風扇是兩段的高低速控制, 因此在低速的時候我們須要有的電阻來降壓, 讓風扇轉速可以降下來, 因此在工作的時候, 這個電阻是會大量的發熱的, 所以這個電阻本身就是個熱源, 因此不能與其他的零阻件放在一起, 反而應該要放在一個可以幫助他散熱的地方, 而放在風扇的後方可以直接有風吹幫助電阻散熱自然就是個最好的地方, 如下圖:

3:對於大功率的電路, 所有的零組件的規格必須足夠, 最好是能夠有足夠的容裕度(Margin), 這邊講的包括電線, 接頭, 保險絲等等, 反正大電流有流過的部份都要確認一下, 另外配線的保護也要做好, 因為車輛上的環境比較惡劣, 配線保護有做好, 可以使用的更久也避免危險, 下面就是配線的照片:

4:連接器架構的選擇: 剛才我們提到規格要足夠, 但除了規格之外還有其他的考慮, 以我們上面用的XT60而言, 規格是足夠了, 但是有一點疑慮就是他的接頭與端子之間是用焊接的, 我們都知道焊錫基本上是一種偏軟的金屬, 本身並沒有什麼機械性的強度, 因此如果長時間處於震動的環境下我認為會有點問題, 最好是端子本體有金屬片可以與電線壓合之後再用焊錫補強這樣應該是最完美的, 因此車廠老闆有幫忙預定了原廠的大功率風扇用的接頭, 大家可以看一下, 他的端子的結構就是四面八方完整包覆的, 而且端子後方也有金屬片可以與線材直接壓合, 還有防水防塵的膠套, 這樣才可以確保長時間使用的可靠度, 原廠這個接頭可以支援到1000W的風扇, 照片如下:

上邊紅色及藍色圓形的膠套就是防水防塵用的, 可以避免端子氧化, 這個等料到齊了會把目前用的XT60換掉, 這樣會更保險一些.

5:風扇的選擇:當初因為是買整組套件, 因為是E38通用品, E38引擎由2.8一直到6.0 這個發熱量一定是不同的, 做這個套件的廠商可能沒有考慮6.0引擎的熱量, 因此車廠老闆有幫忙尋找更大功率的風扇, 事實上後期許多BMW車款都已經使用大功率的電子風扇, 因此以找了幾個來合原廠的水箱, 看來是有機會使用的, 如果可以用這樣風扇就不須要長期處於全轉的狀況, 不過風扇控制的部份還須要再研究一下, 這邊先放幾張圖給大家參考一下, 這個進化目前還在研究當中, 之後會再來報告:

6:大電流接頭的範例: 另外我有找到一個非原廠的大電流接頭結構可以給各位參考, 由他的剖面圖可以看到如何利用不鏽鋼的彈片及端子的形狀來達成良好的接觸, 而且端子後面是個圓筒形的結構, 電線可以插進去壓合之後再焊接, 這樣強度及可靠度一定足夠, 同樣結構看尺寸的大小, 最大的可以上到350A的接頭, 如果未來有更大電流的須要, 這樣的接頭才能確保行車安全, 供各位參考:

上面的圖片是翻拍自拍賣網站, 如果有任何問題請通知我, 我會立刻做修改.

7:預防措施: 對於工程背景的我來說發生這樣的狀況我當然想要做一些預防的措施, 因此有找車廠的技師做了討論, 如果我們在當初修改完畢之後是否有方式來預判可能發生問題的點, 想了許久應該是可以用Thermal Camera(熱影像儀) 來做事先的預防, 這個儀器是透過紅外線感應的方式來看出一個大面積的範圍內那個地方的溫度比較高, 不同的溫度會用不同的顏色在螢幕上顯示出來, 非常的方便, 如果我們在改完的時候就用這個儀器來看一下所有的配線, 應該就可以看出原本附送的這個風扇接頭溫度應該會比較高, 這樣就有機會可以預防這個問題的發生, 不過當然這類的儀器也不算便宜, 但車廠老闆很有心, 之後應該很快就會納入車廠的儀器行列當中了, 下面是老闆在考慮的幾種Thermal Camera之一, 還有另一張是顯示出來的熱影像圖, 供大家參考了: