Common-rail: qué es y cómo mejora el rendimiento de los motores diésel

El funcionamiento de un motor se basa en la combustión de la mezcla de aire y carburante en el interior del cilindro, con una chispa generada por la bujía como origen en los motores diésel y a través de la compresión en las tecnologías diésel.

Pero, para que esa combustión sea eficiente, debe realizarse de un modo concreto: el combustible es pulverizado por los inyectores de manera que se queme la mayor cantidad posible del mismo. Es aquí donde entra en acción el sistema common-rail o de carril común.

Qué es el common-rail

Se trata de un sistema que tiene como objetivo una pulverización o atomización del combustible muy superior a la obtenida por los sistemas de inyección convencionales. De ese modo, se optimiza el proceso de inflamación espontánea de la mezcla al comprimirse en los motores diésel.

Este tipo de inyección de los motores diésel tiene su homóloga en los de gasolina y se denomina inyección multipunto.

Su funcionamiento es el siguiente:

1. El combustible se almacena a baja presión en el depósito.
2. Una bomba de transferencia lo aspira y envía a una segunda bomba.
3. La bomba que lo recibe es de alta presión y lo impulsa al carril común o rampa a alta presión.
4. Los inyectores, con orificios más estrechos dispuestos radialmente en la tobera, pulverizan el combustible en el interior del cilindro.

La bomba de transferencia puede estar accionada mecánica o eléctricamente. En el primer caso irá montada junto a la bomba de alta presión y recibirá el nombre de bomba de engranajes, siendo accionada por el mecanismo de distribución del motor.

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La bomba de alta presión envía el combustible al carril, que está conectado a los inyectores, a una presión variable en función de las necesidades del motor, pudiendo alcanzar valores de entre 250 y 2000 bares.

Gracias a este sistema, se puede llegar a controlar el suministro de combustible a través de la centralita electrónica, realizando incluso varias preinyecciones previas para aumentar la presión y la temperatura dentro del cilindro, lo que redunda positivamente en una mejor combustión y disminución del ruido del motor.

A consecuencia de ello, se consigue potencia y par motor en todo el rango de vueltas del motor, así como menor consumo y una reducción de las emisiones contaminantes, especialmente en lo relativo a los óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos.

Historia del common-rail

El primer prototipo de este sistema de inyección fue creado por Robert Huber a finales de los años 70, profundizando en ello posteriormente Marco Raen, del Instituto Federal de Tecnología de Suiza y el Ganser-Hydromag AG hasta mediados de los años 90.

Así, el primer vehículo de producción con sistema common-rail fue el camión Hino Rising Ranger, producido por DENSO en Japón en 1995.

Sin embargo, el desarrollo del common-rail con sistema de control electrónico fue desarrollado por Magneti Marelli, Elasis y FIAT, proyecto al que se unió en su fase final Bosch. Ello propició que en 1997 se lanzara al mercado el primer turismo con esta tecnología: el Alfa Romeo 156 2.4 JTD.

Este sistema inicial fue denominado Unijet, al que le siguieron posteriormente tecnologías common-rail más avanzadas denominadas Multijet y Multijet II, que permiten etapas de inyección optimizadas y hasta cinco y ocho preinyecciones respectivamente.

Actualmente, todos los fabricantes de motores diésel hacen uso de esta tecnología mediante denominaciones personalizadas como CDI, TDCI, DCI, HDI, CRDI y muchas otras, todas ellas basadas en el concepto common-rail original de FIAT.