Diesel Common Rail

Il common rail è l'architettura di iniezione che definisce il moderno motore diesel: un sistema che mantiene il gasolio sotto enorme pressione in un serbatoio condiviso, pronto a essere dosato in qualsiasi cilindro esattamente quando serve. Il nome deriva da questo condotto centrale, una robusta tubazione comune a tutti gli iniettori, che funge da accumulatore ad alta pressione. Tenendo costantemente disponibile una riserva di carburante in pressione, il progetto separa la generazione della pressione dall'atto dell'iniezione, un disaccoppiamento che si rivelò rivoluzionario quando arrivò alla produzione di serie alla fine degli anni Novanta.

Nei sistemi diesel precedenti, una pompa meccanica generava la pressione di iniezione in sincronia con ogni singola iniezione, il che significava che la pressione disponibile era legata al regime del motore e che la fasatura era grossolana. Il common rail abbatte questo vincolo. Una pompa ad alta pressione carica di continuo il rail a pressioni che nei sistemi attuali possono raggiungere i 2.000-2.500 bar o più, mentre iniettori a comando elettronico su ciascun cilindro si aprono e si chiudono su ordine della centralina di gestione motore. Poiché la pressione è sempre presente nel rail, il sistema può iniettare alla massima pressione anche al minimo, e tempi e quantità di ogni getto sono governati unicamente dall'elettronica, non dal ritmo meccanico della pompa.

Questo controllo elettronico libera il maggior pregio del sistema: la capacità di erogare diverse iniezioni distinte all'interno di un solo ciclo di combustione. Una piccola pre-iniezione, appena prima di quella principale, attenua il brusco aumento di pressione che dà ai diesel più vecchi il loro caratteristico ticchettio, mentre le post-iniezioni possono favorire la rigenerazione del filtro antiparticolato o affinare le emissioni. L'iniettore stesso è un dispositivo di precisione, spesso con attuatori piezoelettrici o solenoidi rapidi capaci di aprirsi e chiudersi in frazioni di millisecondo, consentendo una polverizzazione e un dosaggio del carburante estremamente fini.

I risultati pratici hanno ridisegnato la reputazione del diesel. Là dove i diesel erano stati rumorosi, fumosi e fiacchi, l'iniezione common rail li rese nettamente più silenziosi, puliti e potenti, con quella coppia ai bassi regimi che si adatta a una guida rilassata ed economica. La combinazione di alta pressione di iniezione e iniezioni multiple produce goccioline di carburante più fini che bruciano in modo più completo, riducendo la fuliggine e migliorando l'efficienza, mentre il controllo preciso permette ai progettisti di rispettare limiti di emissione sempre più severi. Entro gli anni Duemila la tecnologia era ormai pressoché universale sui diesel per autovetture.

Il common rail è quasi sempre abbinato all'iniezione diretta, cioè con il carburante spruzzato direttamente nella camera di combustione, e alla sovralimentazione, per forzare l'aria necessaria a bruciarlo. Costruttori diversi commercializzano sostanzialmente la stessa tecnologia di base con nomi propri: Hyundai e Kia la chiamano CRDi, Mercedes-Benz CDI, il gruppo Volkswagen TDI e il gruppo PSA HDi, ma tutti poggiano sul principio del common rail. La precisione del sistema richiede carburante pulito e iniettori in buono stato, perché le tolleranze ridotte sono sensibili a contaminazione e usura, ma il suo equilibrio fra raffinatezza, economia e prestazioni ha assicurato al diesel il suo posto per una generazione.