Das Common Rail-System (CR, CRS) ist ein Diesel-Direkteinspritzverfahren. Von Bosch 1997 auf den Markt gebracht, gehört es zu den zukunftsträchtigen Systemen. Der Dieselkraftstoff wird in zylindrisch geformter Leitung (Rail) auf hohen Druck gebracht. Die Leitung hat Verbindung zu den Einspritzventilen, über die Kraftstoff unter hohem Druck (bis zu 2000 bar) in den Brennraum gespritzt wird. Durch gleichmäßig hohen Druck ist CR verbrauchsmindernd. Ständiger Vorrat an Kraftstoff in der Leitung ermöglicht Voreinspritzungen, durch die der Motorlauf harmonischer wird.
Dieselmotoren die mit CDI-Technik (Common-rail Direct Injection) der zweiten Generation ausgestattet sind, haben weniger Verbrauch, Abgas- und Geräuschemissionen.
Insbesondere das Common-Rail-System gibt den Motorenentwicklern die notwendigen Freiräume, um Abgasemissionen weiter zu verringern und vor allem das Motorgeräusch zu senken. Das Konzept ermöglicht mit der flexiblen Unterteilung in mehrere Vor-, Haupt- und Nacheinspritzungen die optimale Anpassung von Motor und Einspritzsystem.
Common-Rail Video-Erklärung
Bei der Speichereinspritzung Common Rail sind die Funktionen „Druckerzeugung“ und „Einspritzung“ voneinander entkoppelt. Eine Hochdruckpumpe baut den im Kennfeld der Motorsteuerung festgelegten Einspritzdruck bis 1600 bar unabhängig von Motordrehzahl und Einspritzmenge in einem Speicher – dem Rail – auf. Über starre Leitungen wird der Kraftstoff in die Injektoren geleitet, die ihn richtig dosiert und fein zerstäubt in die Brennräume einspritzen. Die Electronic Diesel Control (EDC) steuert neben weiteren Motorfunktionen alle Einspritzparameter, beispielsweise Raildruck sowie Einspritzzeitpunkt und -dauer, sehr genau.
Bei der 1. und 2. Generation Common Rail von Bosch steuert eine Magnetspule auf den Injektoren den Einspritzvorgang. Eine Kolbenstange überträgt die hydraulische Kraft zum Öffnen oder Schließen des Injektors auf die Düsennadel. Bei der 3. Generation Common Rail für Pkw bestehen die Aktoren der Injektoren aus mehreren hundert dünnen Piezo-Kristallplättchen. Piezo-Kristalle besitzen die Eigenschaft, sich beim Anlegen eines elektrischen Feldes ruckartig zu dehnen. Beim Piezo-Inline-Injektor ist der Aktor sehr nahe an der Düsennadel in den Injektor-Körper integriert. Die Bewegung des Piezo-Pakets wird ohne mechanische Elemente reibungsfrei auf die schnell schaltende Düsennadel übertragen. Vorteile sind die im Vergleich zu Magnet- und bisherigen konventionellen Piezo-Injektoren genauere Dosierung der Einspritzmenge und die verbesserte Kraftstoffzerstäubung im Brennraum. Durch die hohe Schaltgeschwindigkeit des Injektors lassen sich die Abstände zwischen den einzelnen Einspritzungen verringern und die Kraftstoffmenge pro Verbrennungstakt auf viele Einspritzungen aufteilen. Dieselmotoren werden damit noch leiser, sparsamer, sauberer und leistungsstärker.
Die Entwicklung der Common-Rail-Einspritzung
- 1997
Common-Rail-System für Pkw als Weltneuheit auf den Markt gebracht. Einspritzdruck: 1350 bar.
Erste Serieneinsätze: Alfa-Romeo und Mercedes-Benz. - 1999
Common-Rail-System für Nfz.
Einspritzdruck: 1400 bar.
Erster Serieneinsatz: Renault (RVI). - 2001
2. Generation Common Rail für Pkw macht Dieselmotoren noch wirtschaftlicher, abgasärmer, leiser und leistungsfähiger.
Einspritzdruck: 1600 bar.
Erste Serieneinsätze: Volvo und BMW. - 2003
2. Generation Common Rail für Nfz für weniger Emissionen und Verbrauch sowie mehr Leistung. Einspritzdruck: 1600 bar.
Erster Serieneinsatz: MAN. - 2003
3. Generation Common Rail mit schaltschnellen
Piezo-Inline-Injektoren für Pkw. Vorteile: Bis zu 20 Prozent weniger Emissionen oder bis zu fünf Prozent mehr Leistung oder bis zu drei Prozent weniger Verbrauch oder
bis zu 3 dB(A) weniger Motorengeräusch.
Einspritzdruck: 1600 bar.
Erster Serieneinsatz: Audi.
