PREMESSA 
L'idea di realizzare un salva-puntine per la mia Moto Guzzi V65 SP è nata dall'esigenza di mantenerne il sistema di accensione  sempre in condizioni ottimali dopo aver avuto una serie di problemi legati al deterioramento (normale) delle puntine platinate nei primi mesi del 2005 (la moto è stata acquistata nel gennaio 2005). Il circuito che presento è un semplice interruttore elettronico che commuta la corrente nella bobina al posto delle puntine. Le puntine restano e hanno la funzione di controllo della commutazione. In caso estremo di rottura (mai successo) è possibile ripristinare il circuito originale e continuare il viaggio.
Il circuito si può applicare, in generale, a qualsiasi tipo di moto e auto sia con impianti elettrici a 6 che a 12 V e poiché utilizza componenti di comune impiego è anche facilmente realizzabile.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO CLASSICO CON LE PUNTINE
E' noto, come le puntine, con la loro apertura nell'istante desiderato di accensione delle candele, interrompendo la corrente  (del valore di alcuni ampere) che scorre nella bobina generino una f.e.m. (forza elettromotrice) di autoinduzione del valore di circa 200 V che in virtù del rapporto di trasformazione induca poi nell'avvolgimento secondario la tensione necessaria all'innesco della scarica nella candela. Dal punto di vista energetico, nella fase di puntine chiuse l'energia prodotta dalla corrente viene immagazzinata nel campo magnetico mentre all'apertura l'energia già immagazzinata si trasforma in calore tra gli elettrodi della candela (per mezzo della corrente di scarica).  In sostanza il sistema batteria-bobina-puntine consente, ad ogni ciclo motore, di prelevare dalla batteria l'energia necessaria ad innescare l'accensione della miscela nella camera di scoppio. Il valore dell'energia trasformata in calore dalla candela è proporzionale al quadrato del valore che la corrente assume nell'istante di accensione e al valore dell'induttanza della bobina (E=1/2 (L I^2), il valore della corrente dipende inoltre dal tempo trascorso tra l'istante di inizio circolazione della corrente (istante di chiusura puntine) e istante di accensione (apertura puntine). Il valore massimo dell'energia si ha in corrispondenza del valore massimo della corrente consentito dalla bobina, dalla resistenza di chiusura delle puntine, dalle resistenze di cablaggio e dalla batteria. Nel caso della bobina della V65 SP (trascurando il cablaggio) la resistenza è di 3,9 Ohm a 18 °C, il valore massimo della corrente è quindi Vb/3,9 A, dove Vb è la tensione di batteria e il valore massimo dell'energia utilizzabile è di Emax=(1/2)L(Vb/3,9)^2, posto L=7,2 mH (Henry) Vb=12V si ha  Emax=34 mJ (Joule).

La tensione di innesco in aria libera misurata all'uscita della bobina è di circa -6000 V (caso della bobina della V65SP). L'energia immagazzinata nel campo magnetico della bobina si trasforma ora in calore attraverso l'arco elettrico che si forma tra gli elettrodi della candela e che dura il tempo necessario all'annullamento dell'energia magnetica. La commutazione della corrente, sia in fase di chiusura che di apertura (essenzialmente in apertura), è responsabile del degradamento continuo delle puntine (si riduce progressivamente la superficie utile del contatto e di conseguenza la sua conducibilità). E' noto lo scintillio e il conseguente fenomeno di bruciatura delle superfici di contatto delle puntine ancorché platinate.
Da notare anche che il riscaldamento della bobina prodotto dalla corrente (riscaldamento dell'avvolgimento, del nucleo a causa delle correnti di Foucault, isteresi magnetica) e dalla temperatura ambiente aumenta il valore della resistenza dell'avvolgimento primario riducendo di conseguenza il valore massimo della corrente e quindi l'energia immagazzinata. Per avere un'idea la resistenza passa da 3,9 ohm a circa 4,9 (dopo 15 minuti di funzionamento alla temperatura ambiente di 18 °C) e solo ciò provoca la riduzione dell'impulso di tensione ai capi della bobina di circa il 20%.

IL CONTROLLO A MOSFET DELL'ACCENSIONE
Il circuito che propongo risolve il problema dell'usura delle puntine poiché riduce la corrente che le attraversa a circa 8 mA (8 millesimi di ampere) mantenendo il circuito di accensione sempre nelle sue condizioni ottimali. La funzione svolta dalle puntine (commutazione corrente) è ora espletata da un transistor di potenza del tipo mosfet in grado di resistere, in condizioni di apertura, ad alte tensioni dell'ordine di 400 V e di presentare una bassa resistenza di conduzione dell'ordine di 0,2 Ohm, del tipo usati nei sistemi elettronici di commutazione di potenza con il vantaggio di non produrre più alcuna scintillazione (la commutazione è allo stato solido); alle puntine è riservato solo il compito di controllo. Le puntine non subiranno più alcun deterioramento elettrico e potranno essere utilizzate quelle già montate magari previa una semplice pulitura con una carta abrasiva molto fine. Da ricordarsi però di umettare di tanto in tanto con un paio di gocce di olio, secondo la procedura prevista, il feltrino che lubrifica il cilindretto rotante che aziona il movimento di apertura-chiusura delle puntine. Ciò riduce il consumo del pattino-puntine che è responsabile della graduale variazione dell'anticipo e causa finale della loro sostituzione. La soluzione circuitale adottata è stata scelta considerando il criterio della massima semplicità per migliorare l'affidabilità e la sua realizzabilità da parte anche di coloro non particolarmente esperti di elettronica.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Nell'istante di chiusura delle puntine (vedi Schema elettrico) l'ingresso P è collegato a massa, T1 si interdice (apre) e T3 carica attraverso R4 la capacità di ingresso del mosfet. La tensione sul gate del mosfet (G) è ora circa pari alla tensione di batteria VB. Il mosfet entra dunque in conduzione e la corrente inizia a passare nella bobina crescendo dal valore 0 a quello finale (2,5 A nella foto) in modo esponenziale. Nell'istante di apertura delle puntine (P sconnesso da massa) T1 passa in conduzione e T2 scarica rapidamente attraverso D1 la capacità di ingresso del mosfet portandolo all'interdizione e consentendo la generazione della tensione utile a produrre la scintilla nella candela. La coppia di diodi D3 e D4 assieme alla resistenza R6 proteggono il dispositivo T4 e la bobina dall'eccessiva tensione che si verrebbe a creare nel punto B in caso di candela non collegata (la tensione viene limitata a circa 370 V). Senza il gruppo di protezione la tensione potrebbe salire sino a oltre 700 V distruggendo T4.

REALIZZAZIONE
Al fine di semplificare al massimo la realizzazione anche a chi non sia particolarmente esperto di elettronica viene fornito il disegno del circuito stampato. Esso (cs, di qualità professionale) ha le dimensioni di 69x52 mm realizzato in fibra di vetro di spessore 1,6 mm con piste in rame da 0,105 mm (meccanicamente molto resistente) completo di sold resist e di serigrafia con il disegno dei componenti. Il contenitore è della TEKO modello 1/A.1 di dimensioni 28 x 72 x 37 . Da notare che il CS è fatto in maniera tale che possa essere diviso in due parti uguali per coloro che vogliano realizzare due interruttori separati ovvero lo desiderino impiegare su un motore monocilindro o con spinterogeno. Utilizzando bobine con resistenza superiore ai 3 Ohm il contenitore è adeguato a provvedere al raffreddamento dei mosfet così come è, per resistenze inferiori potrebbe invece essere necessario incrementare la dissipazione del calore con opportune alette aggiuntive da avvitare alla base del contenitore. 

Preparazione contenitore e montaggio mosfet
Posizionare il cs esattamente al centro del contenitore e segnare i due fori per il fissaggio sia dei mosfet che del cs. I fori sono da 3,0 mm, forare dapprima con una punta da 1,5-2,0 mm e successivamente da 3,0 per ottenere una migliore precisione. Per evitare sbavature eseguire la forature dall'interno verso l'esterno del contenitore, qualora si producessero eliminarle con carta vetrata fine. Il cs sarà montato sopra al mosfet distanziato da un dado e due rondelle. Lo spazio a sinistra e destra del cs serve per il passaggio dei tre terminali del mosfet che vanno collegati ai terminali S, D e G. Il mosfet va montato con i terminali piegati a 90° (le piegature non vanno fatte ad angolo vivo) in modo da avere la parte metallica (connessa al drain) in basso per la dispersione del calore sul contenitore stesso (va interposta una lamina di mica o materiale equivalente per l'isolamento elettrico). I terminali del mosfet vanno distanziati dal bordo del cs di circa 0,5 mm.
Eseguire con una lima tonda da 6 mm i  tagli per i cinque passacavi.
Pulire con attenzione il contenitore dai residui di limatura prodotta dalla lavorazione; la limatura potrebbe danneggiare la lamina di mica pregiudicando (conseguente rottura) l'isolamento elettrico tra mosfet e contenitore (mentre in condizioni normali la tensione tra drain e massa è intorno ai 200 V a candele staccate raggiunge i 370 V). 
Inserire la vite da 3 mm dal basso interponendo una rondella piana, poi nell'ordine mettere in posizione la lamina di mica, il mosfet, una rondella piana, il dado serrandolo con moderazione, una rondella piana.

Saldatura componenti
La saldatura è certamente l'operazione più delicata da eseguire poiché da essa dipende il corretto funzionamento nel tempo dell'intero salva-puntine, una saldatura non fatta a regola d'arte può iniziare a dare problemi anche dopo molti km di percorrenza. Utilizzare un saldatore di buona qualità, con punta sottile, possibilmente dotato di controllo della temperatura adatto ad essere impiegato alla saldatura dei circuiti elettronici. Potenza intorno ai 50 W. Prima di saldare pulire la punta con una spugnetta imbevuta di acqua. Per operare appoggiare l'estremità del filo di stagno (lega stagno-piombo, per circuiti elettronici, diametro 1 mm, non utilizzare il filo venduto nelle ferramenta) sul punto da saldare, quindi appoggiarvi la punta del saldatore. Le saldature dovranno apparire lucenti e lisce. Una superficie non liscia indica che la saldatura fatta è "fredda". Questa pur non dando generalmente problemi nell'immediato potrebbe rivelarsi nel lungo periodo dannosa portando anche all'isolamento delle due parti saldate. Eseguire le saldature "rapidamente" per ridurre il riscaldamento del cs. Dopo ciascuna saldatura tagliare con adatte tronchesine i reofori dei componenti senza intaccare le saldature.
I componenti vanno saldati in modo che poggino a contatto col cs. Notare che stante lo spessore di 0,1 mm delle piste di rame in alcuni casi potrà essere necessario aumentare la potenza del saldatore. 
Iniziare con i quattro terminali di ottone che vanno prima levigati con carta smeriglio finissima (per facilitare la saldatura e l'inserimento sul cs), e poi inseriti dalla parte componenti utilizzando un piccolo martello; continuare con i sei terminali a striscia che vanno invece inseriti dalla parte delle saldature sempre adoperando un martello. Nel saldare i transistor fare attenzione alla linguetta che ne indica (emettitore) il posizionamento corretto. I transistor vanno saldati dopo averli inseriti a fondo nelle loro sedi; verificare che T2 e T3 non siano troppo vicini al cerchio (serigrafato dalla parte dei componenti) che indica la posizione della rondella piana e sulla quale andrà montato il dado di bloccaggio, eventualmente prima di saldarli spostarli leggermente. Per i diodi attenzione alla polarità indicata da un cerchio. 
A saldature completate eseguire un approfondito controllo visivo dei componenti e delle saldature per essere certi che non si siano commessi errori.

Montaggio scheda componenti e cablaggio finale
Inserire la scheda sulle due viti già in posizione al disopra delle due rondelle piane e bloccarle col dado dopo aver inserito una rondella dentellata. Inserire sopra il dado che è vicino al lato del contenitore dove sono tre passacavi l'estremità sagomata ad occhiello di uno spezzone di filo rigido (2 cm) per il successivo collegamento al filo di massa. Bloccare con rondella dentellata e dado.
Piegare dolcemente i tre terminali S, D e G sul cs e portarli a contatto con i terminali del mosfet, questi vanno ulteriormente piegati verso i terminali sul cs (foto in basso), quindi saldarli.
Collegare uno spezzone di filo rigido da 0,5-0,7 mm (diametro) tra i terminali S della sezione da dove uscirà il filo nero per la massa con la vite di sostegno del cs; lato vite andrà ricavato un occhiello come in foto in basso a destra. Collegare con filo nero il terminale source dell'altra sezione con l'occhiello, saldare su questo il filo nero di massa che uscirà dal passacavo soprastante.
Collegare i due terminali VB con un pezzo di filo rosso, su uno di questi saldare  il filo rosso da collegare esternamente alla batteria (VB). 
I due fili marroni di uscita per le bobine B vanno saldati direttamente sui terminali drain dei mosfet. Uno dei due va anche legato con una fascetta al filo nero di massa. Collegare in ultimo i due fili bianco e verde (nella foto) ai due terminali P. Contrassegnare con uno spezzone di tubo termo-restringente da 2,4 mm una coppia di fili B e P della stessa sezione, servirà a contenitore chiuso a identificare la sezione destra dalla sinistra.
La foto in basso mostra il montaggio dei faston per il collegamento alle bobine e ai fili provenienti dalle puntine. Il faston nero è maschio mentre quello rosso è femmina e ciò per evitare che nonostante il colore si possa invertire l'alimentazione al salva-puntine. Da notare la seconda coppia di faston montata come la precedente e da utilizzare per un eventuale collegamento alla centralina del nuovo sistema di accensione senza puntine (facoltativa). I faston vanno crimpati e saldati poiché spesso la crimpatura non è di buona qualità; come si vede dalla foto i faston tondi sono stati privati del rivestimento plastico e saldati, sono stati poi protetti con un tratto di termo-restringente da 4,8 mm.



VERIFICA DI FUNZIONAMENTO AL BANCO
Prima dell'installazione finale è fortemente raccomandato di verificare se il circuito funziona regolarmente al banco. Collegare tra VB e B una bobina oppure una resistenza da 4,7 Ohm (3-5 W), dare alimentazione: con P appeso la tensione su B deve essere pari a VB e la tensione su P pari a 2,0 V, con P a massa la tensione su B deve essere di circa 0,48 V. Se si usa la bobina con candela si dovrà osservare la scintilla ogni volta che P viene scollegato da massa, inoltre strofinando un filo collegato a P sulla massa si dovranno osservare scintille durante lo spostamento.

INSTALLAZIONE
La scatola deve essere fissata alla moto in modo elastico sospendendola con una serie di fascette di cablaggio sotto il serbatoio tra il filtro dell'aria e il clacson o comunque assai prossima alle bobine lontano possibilmente da fonti di calore. Il condensatore collegato alle puntine va rimosso nel senso che va interrotto il collegamento alle puntine. E' bene mantenere il condensatore per un eventuale ripristino del circuito originale (non si sa mai).  Aprire il collegamento tra le puntine e le bobine; all'ingresso P (puntine) va collegato il filo che proviene dalle puntine, al B (bobina) il filo che proviene dalla bobina. In sostanza il circuito si pone in serie alla coppia puntine-bobina. Il terminale V va collegato al terminale della bobina già connesso ai 12 V e il terminale M alla massa (utilizzare la vite che fissa le bobine al telaio). Nessuna taratura è prevista e il ritardo che introduce l'accensione è trascurabile (5-10 microsecondi) anche a regimi di rotazione di 8000 giri/min. Evitare di appaiare i due cavi che sono collegati ai terminali P e B per evitare fenomeni di retroazione (induzione da parte del filo B sul filo P).

NOTA SUL COLLEGAMENTO DELLE BOBINE ALLA BATTERIA E DEL SALVA-PUNTINE A MASSA
La nota è valida anche per il circuito di accensione senza il salva-puntine.
Nel caso in cui il collegamento che dalla batteria porta la corrente al morsetto positivo delle bobine sia troppo lungo, che attraversi giunzioni faston e quadro di accensione vecchi di decine di anni  può accadere (a causa della resistenza elettrica del collegamento) che la caduta di tensione VBatteria-VBobine sia eccessiva e che quindi si renda necessario l'inserimento di un relè: a seconda dei casi si possono guadagnare anche un paio di Volt. La caduta di tensione riducendo la tensione alla bobina riduce di conseguenza l'energia trasmessa alla candela. Per valutare se il relè sia necessario occorre misurare la caduta di tensione e allo scopo operare come segue: con il circuito regolarmente collegato e funzionante, con tutte le luci accese, misurare la tensione tra il polo positivo della batteria e il punto VB del circuito , il valore letto fornisce la caduta di tensione sul circuito dovuta all'azione combinata della resistenza del collegamento e dell'insieme dei carichi elettrici contemporaneamente operanti, se questa è superiore a 1,0 V consiglio di metterei un relè anche se non strettamente necessario. 
Ad esempio ho misurato sulla mia moto (del 1986) che la riduzione di tensione è di ben 1,6 V!. 
La perdita del 10% della tensione produce  una diminuzione della corrente nella bobina con riduzione dell'energia  alle candele di più del 10% in quanto l'energia va col quadrato della corrente.
Il relè ha quindi il compito di accorciare la lunghezza del filo (e la sua resistenza elettrica) che collega la batteria alle bobine azzerando la caduta di tensione e migliorando il livello di energia alle candele.

Per verificare che il punto di massa utilizzato per M sia di buona qualità occorre misurare, nelle condizioni di misura già dette, la tensione tra il morsetto negativo della batteria e il punto di massa scelto per M. Se la tensione è inferiore a 0,1 V la massa scelta è adatta

VARIANTE CON CIRCUITO DI INTERRUZIONE CORRENTE BOBINA
In determinati casi come quando si desideri impiegare bobine a bassa impedenza (<3 Ohm) è necessario provvedere all'interruzione della corrente nella bobina nella condizione di motore fermo e quadro acceso (bobine alimentate). Questo in quanto le puntine potrebbero, nell'istante di arresto della rotazione del motore, rimanere chiuse e portare ad una elevata dissipazione di calore sia da parte dei mosfet che delle bobine con conseguente (probabile) rottura. Nello schema elettrico con circuito di interruzione corrente bobina il multivibratore monostabile CD2528 in condizioni di variazione del segnale di ingresso consente il pilotaggio del mosfet, mentre in caso di assenza segnale lo blocca tenendolo aperto e quindi impedendo alla corrente di scorrere nella bobina. 
Pur essendo il CD2528 composto da due sezioni uguali, al fine di mantenere inalterata la separazione elettrica e l'affidabilità totale del sistema di accensione, occorre usare un CD2528 per ciascuna delle due sezioni del salva puntine (eliminare D5 e D6). Qualora si volesse (a scapito di una minore affidabilità) semplificare la modifica è possibile usare una sola sezione di un solo CD2528 e mantenere i due diodi D5 e D6 come nello schema, il diodo D6 va collegato al punto BT2 dell'altra sezione del salva-puntine. I due circuiti possono essere alloggiati all'interno di un contenitore 2A della Teko come quello utilizzato nel progetto di accensione senza puntine.

AVVERTENZE
Stante la delicatezza che il circuito di accensione riveste per la sicurezza di chi viaggia, al fine di ridurre al minimo le probabilità di rottura  è necessario che il progetto proposto sia realizzato a regola d'arte, impiegando componenti di qualità e ponendo grande attenzione al loro montaggio.

Naturalmente resto a disposizione di coloro che condividendo con me la passione per le moto (Guzzi e Gilera in particolare) vogliano cimentarsi nella realizzazione di questo semplice ma utile circuito.

Buon viaggio,

Carlo Petrini