Sistema d’iniezione del gasolio e del benzina che, similmente a quanto accade per i motori a iniezione di benzina tradizionali, dove però la pressione è solo di pochi bar, vedi elettroiniettore), si avvale di una pompa elettrica ad alta pressione (da 1.000 fino a oltre 1.500 bar-raggiungerà 1.800 bar con gli iniettori piezoelettrici) e di un unico condotto (rampa comune = common rail oggi anche sferica per regolarizzare la pressione) per collegare la pompa stessa a tutti i singoli iniettori ELETTROMAGNETICI o piezoelettrici (nuova generazione Bosch, più efficienti) comandati elettronicamente individualmente per l’instante di inizio e la durata dell’iniezione e con ugelli piccolissimi ( fino a 7 per iniettore, grandi meno di 200 micron - 0,2 mm - per una grande polverizzazione).

Nei diesel convenzionali invece è la velocità di rotazione del motore che regola la pressione agli iniettori e inoltre pressione e iniezione sono vincolate: cioè la pressione sale e contemporaneamente avviene l’iniezione.

Vantaggi del common rail: possibilità di iniezioni multiple, alta pressione anche ai bassi regimi, grande polverizzazione e dispersione del combustibile e conseguente aumento della coppia (può persino raddoppiare) e riduzione della rumorosità agli iniettori (con una preiniezione), tipica dell’iniezione diretta del Diesel e riduzione dei consumi e delle emissioni.
Inoltre libertà di posizionamento e dimensione degli iniettori permettono collocazione ottimale degli stessi e delle valvole (alberi a camme in testa, ecc.), infine allontanamento dei fenomeni di “colpo d’ariete” verificabili nei lunghi condotti individuali che vanno dalla pompa agli iniettori; la pompa di alimentazione del rail richiede una coppia abbastanza ridotta. Il fumo del diesel è generato soprattutto quando fluttua la pressione di iniezione cioè in particolare durante i cambi marcia, quando, con le pompe tradizionali il motore sale e scende di giri: col common rail la pressione rimane costante. Inoltre iniettando una prima quantità pilota di preriscaldamento (meno di un milligrammo in alcune decine di microsecondi) e una seconda principale, si ottiene la riduzione del rumore. E’ in realizzazione anche una post-iniezione per alimentare il catalizzatore e ridurre gli NOx.

Comunque si possono fare anche iniezioni multiple (Multijet) per migliorare consumi, emissioni e rumorosità a tutti i regimi e con consistente aumento della pressione media effettiva. Il common rail può essere installato anche sui motori già esistenti col sistema tradizionale.


Il common rail è anche il sistema previsto per l’iniezione diretta della benzina, con pompa da 50 a 150 bar. La centralina elettronica di comando (possono essere 2 uguali: master e slave) riceve informazioni da: regolatore di pressione, pompa di alimentazione (che alimenta a bassa pressione -10 bar- la pompa di alta pressione), sensore di acceleratore, sensore di regime motore (dalla corona dentata del volano), sensore di posizione delle camme, sensore di pressione del combustibile, sensore di temperatura del gasolio, sensore di temperatura dell’acqua, sensore di temperatura dell’aria immessa e sensore di pressione di sovralimentazione (per conoscere la massa d’aria aspirata). E’ il sistema CRS (Common Rail System). Dal punto di vista ecologico la possibilità di polverizzare il combustibile e iniettarlo in più fasi (preiniezione o iniezione pilota per l’innesco, iniezione e postiniezione per la riduzione degli Nox e per il partcolato, vedi filtro attivo anti-particolato) consente di avere, rispetto a un Diesel tradizionale a pompa meccanica, il 20% in meno di CO2, il 40% in meno di CO, il 50% in meno di HC il 60% in meno di ceneri e il 50% in meno di potenziale di formazione di ozono. La pompa consuma fino a 3 kW. La presenza di eventuale acqua nel gasolio danneggia rapidamente gli iniettori del common rail per cui è assolutamente necessario evitarla con speciali filtri CHE RISULTINO attivi anche alle alte portate necessarie per il raffreddamento del collettore di alimentazione.

Gran bella discussione, Blackblizzard!
Aggiungo: i primi impianti CR erano "plafonati" a 1350bar, poi saliti a vari altri livelli.
Il cuore del CR è l'iniettore. Il sistema di apertura e chiusura dello spillo è semplice e, allo stesso tempo, geniale.
Osservate lo spillo in basso. Su di esso, agisce il gasolio in pressione attraverso due camere: quella in alto tende a chiudere, quella in basso tende a sollevarlo.
In condizioni normali, F1>F2 perché la pressione del gasolio è costante (pari a quella nel rail), ma è diversa l'area delle due camere.

In particolare, si ricordi che Forza = pressione x area.

In questo caso, A1 (l'atra in alto) è maggiore di A2 (l'area in basso, che è poi una corona circolare), quindi lo spillo rimane chiuso.
La camera in alto è però collegata, tramite una valvola elettromagnetica, ad una zona di circuito a bassa rpessione. Per far aprire lo spillo, seconda figura, basta aprire la valvola elettromagnetica, che fa abbassare le pressione (di molto) nella camera in alto, quindi lo spillo tende a sollevarsi.

Il sistema, ovviamente, deve essere rapidissimo, il che non è affatto banale: bisogna che lo spillo assicuri sempre una perfetta chiusura (il gasolio agisce a 1350 bar, non bruscolini), evitare che rimbalzi durante la chiusura, che "sbrodoli" mentre si chiude, eccetera.

Uno dei problemi del common rail è che la quantità di gasolio iniettata dipende solo dal tempo di apertura dell'iniettore, perché la pressione è costante. Per fare un paragone, immaginate di avere un rubinetto di acqua (tipo miscelatore), ma non potete regolare la quantità d'acqua: o lo aprire tutto, o è chiuso. Se volete regolare la quantità di gasolio da iniettare, potete solo decidere il tempo di apertura.
Così nel common rail. Questo causa l'accumulo di eccessive quantità di gasolio ai bassi regimi (e alti carichi), rendendo il motore piuttosto ruvido e rumoroso. Si fa la pre-iniezione, ma non basta, bisogna fare l'iniezione multipla. In questo modo, suddivido l'iniezione in piccole iniettate, consentendo al gasolio di bruciare ma anche al pistone di far calare la pressione in camera. Questo si fa ai bassi regimi e agli alti carichi, aumentando i giri il fenomeno dimunuisce. Anzi, si deve iniettare quanto più gasolio possibile, quindi l'iniezione viene solo preceduta dalla pre-iniezione, poi si fa quella principale.

Interessante. Mi hai fornito altri particolari che non sapevo. I motori turbodiesel me li sto studiando da poco, inquanto ho ancora molte lacune in merito.

Le iniezioni, inoltre, con i sistemi della MagnetiMarelli (sistema multijet) ne sono 5 :
-pilot
-pre
-main
-after
-post
Assicurano una certa rotondità al motore e inoltre assicurano minore rumorosità e minor inquinamento. Strosek, l'apparente svantaggio degli apparati common rail è in realtà una carta in più rispetto ai sistemi iniettori-pompa e simili poichè con il flauto rail in pressione (e funziona anche come una riserva di pressione) non si ha il ritardo comune agli altri tipi di iniezione, di mettere in pressione il gasolio. per rendere l'idea è come se i sistemi tradizionali funzionassero con una funzione sinusoidale di pressione mentre i common rail fanno riferimento ad un onda quadra. Immediatezza e velocita.