Vor über 100 Jahren entstanden praktisch zeitgleich zwei mechanische Varianten von Einspritzsystemen für Dieselmotoren. Eine Variante erzeugte den Einspritzdruck für die Einspritzung des Kraftstoffs mit einem scharfen Pumpennocken. Die andere Variante speicherte den Druck in einem, im Injektor integrierten Speicher. Anschliessend wurde die Einspritzung mechanisch ausgelöst. Die erste Lösung kam zum Einsatz, da die zweite Variante in einer mechanischen Ausführung keine Vorteile zu bieten hatte. Das System mit scharfem Pumpennocken wird noch heute eingesetzt.

Mit dem Aufkommen elektronischer Steuerungen in den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts bekam die Lösung mit Druckspeicherung eine zweite Chance. Es gelang, geeignete Injektoren mit elektromagnetischer Ansteuerung zu entwickeln. Mit einer elektronischen Steuereinheit konnte der Einspritzvorgang somit flexibel gesteuert werden. Die Druckerzeugung erfolgte durch eine Hochdruckpumpe für alle Injektoren. Der so bereitgestellte Druck wurde den Injektoren über eine gemeinsame Leitung («Common Rail») zugeführt. Damit war jene Flexibilität der Dieseleinspritzung geschaffen worden, die den Durchbruch der Common-Rail-Dieseleinspritztechnologie hervorbrachte.

Die Serieneinführung des Common-Rail-Einspritzsystems fand im Jahr 1997 zeitgleich für Personenwagen- und Schiffsdieselmotoren statt. Im Bereich der Nutzfahrzeuge erfolgte die Trendwende hin zur Common-Rail-Einspritzung in der ersten Dekade dieses Jahrtausends.

Eine technische Revolution

Die Common-Rail-Einspritzung hat den Dieselmotor revolutioniert. Bei Personenwagen wurden spezifische Leistungen von über 100 PS pro Liter Hubraum und Maximaldrehmomente von imposanten 200 Newtonmetern pro Liter möglich. All dies geschah mit bemerkenswert niedrigen Treibstoffverbrauchswerten und einer Abgasqualität, die noch wenige Jahre zuvor unvorstellbar war.

In der Zwischenzeit haben Common-Rail-Systeme im Personenwagen- und Nutzfahrzeugsektor die etablierten Systeme mit einem scharfen Pumpennocken vollständig abgelöst. Bei grösseren Dieselmotoren für diesel-elektrische Lokomotiven, für Schiffe, grosse Erdbewegungsmaschinen und zur Stromerzeugung ist die flächendeckende Einführung und Anwendung der Common-Rail-Einspritztechnologie gelebte Realität.

Die Common-Rail-Technologie ist auch der Schlüssel, wenn neue, grüne Kraftstoffe bei Verbrennungsmotoren mit Selbstzündung – also mit Dieselprozess – zur Anwendung kommen. Der Selbstzünder ist bekanntlich jener motorische Prozess mit dem höchsten thermodynamischen Wirkungsgrad. Eine neue, CO₂-neutrale Ära des Hubkolbenmotors hat begonnen.

Die den Common-Rail-Einspritzsystemen inhärente Flexibilität ist auch bei der Verwendung grüner Kraftstoffe vollumfänglich nutzbar und wird im Hinblick auf Motorabgasemissionen einen wesentlichen Beitrag zu einer treibhausgasneutralen Zukunft leisten.

Der hohe volumetrische Energieinhalt der Kraftstoffe führt dazu, dass der Hubkolbenmotor mit Selbstzündung und Common-Rail-Technologie auch in Zukunft seinen Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität leisten wird – besonders wenn es sich um Grossmotoren handelt.