Похоже на классику LS3 — датчик температуры радиатора или сам вентилятор тупят. У меня на Galaxy была похожая фигня: кондей в пробках вырубался, помогло снятие фишки с датчика и зачистка контактов. Проверь реле вентилятора в монтажном блоке — часто подгорают, и тогда вентилятор включается с задержкой.
Проверь сначала контакты разъема датчика температуры и сам датчик на замыкание — на LS3 это частая проблема. Но по описанию больше похоже на воздушную пробку в системе охлаждения или слабый радиатор: если по трассе дует потоком, норм, а в пробке нет — либо забиты соты, либо крышка расширительного бачка не держит давление. У меня на АSХ подобное было, помогла замена крышки и промывка радиатора — вентилятор стал включаться вовремя.
Проверь контакты разъёма датчика температуры и массу на вентиляторе — у LS3 окислы часто задержку дают, сам с таким сталкивался на своем Рио, а кондей в пробках как раз спасает.
Скорее всего, проблема не в датчике, а в самом вентиляторе или его реле. На LS3 часто подгорают контакты или мотор начинает клинить на малых оборотах — проверь сопротивление на разъеме вентилятора и состояние реле в блоке если там грязь или нагар, зачисти и замени реле.