Common Rail zeichnet sich durch relativ gleich bleibenden Druck in allen Teilen der Hochdruckanlage aus. Der wesentlich gleichmäßigere Druckaufbau schont auch die Zahnriemen z.B. gegenüber Pumpe-Düse. Früher gab es Leitungen mit Druckpulsationen, die man hier möglichst vermeiden will. Dies bestimmt die Größe der gemeinsamen Leitung (Bild 3), nach der das System seinen Namen hat.
Druckpulsationen hatten früher auch den Nachteil, dass der volle Druck nicht von Beginn an zur Verfügung stand, weil er von einer zentralen Einspritzpumpe erst über das Leitungssystem bereitgestellt werden musste. Die Speichergröße muss so bemessen sein, dass einerseits der Druck beim Einspritzen eines Injektors nicht zu sehr abfällt, andererseits beim Motorstart nicht zu lange dauert.
Einspritzdruck und -zeit können vom Steuergerät frei und ohne Abhängigkeit voneinander gewählt werden. Durch mehrfaches, kurzes Voreinspritzen im Teillastbereich von ca. 0,4 Millisekunden können Temperaturanstieg (Stickoxidausstoß) und Spitzendruck geringer und eine bestimmte Luftbewegung im Zylinder unterstützt werden. Je mehr die Einspritzung unterteilt wird, desto stärker nimmt die Härte der Verbrennung und damit auch das Verbrennungsgeräusch ab.
Theoretisch bis zu sieben Teilmengen sind heute schon möglich. Nacheinspritzung erhöht die Temperatur im Abgasstrang und schaffen Regenerationsmöglichkeit für NOX-Speicherkat und Partikelfilter. Gleichzeitig steigen die Einspritzdrücke auf bis zu knapp 2000 bar.
Der Kraftstoff für das Rail kommt von der Hochdruckpumpe (Bild 4), mechanisch vom Motor angetrieben. Als Förderpumpe für deren Versorgung mit 3 - 6 bar gibt es heute fast nur noch die elektrische Innentankpumpe, früher auch noch mechanische Zahnradpumpen. Je nach Außentemperatur arbeitet eine Vorwärm-Einrichtung mit.
Der Hochdruck kostet Motorleistung und senkt den Wirkungsgrad. Für bestimmte Betriebsbereiche ist er nicht unbedingt erforderlich. Schon ab der ersten Generation ist er vom Steuergerät reduzierbar. In Fahrzuständen, wie z.B. der Schubabschaltung, kann er auch ganz abgeschaltet werden. Ab der zweiten Generation wird auf der Niederdruckseite geregelt.
Die möglichst zu allen Zylindern gleich lange Hochdruck-Einspritzleitung verbindet mit allen Injektoren (Bild 5). Das Druckregelventil (rechts am Rail im Bild 1) lässt überschüssigen Kraftstoff durch den Kühler (nur 1. Generation) zum Tank zurück fließen. Über einen Drucksensor links am Rail erhält das Steuergerät Signale zur Drucksteuerung. Der Rail kann auch kugelförmig sein.
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Common Rail (Gesamtansicht)