CRDi significa Common Rail Direct Injection, que significa inyección directa del combustible en los cilindros de un motor diesel a través de una única línea común, llamada common rail, que está conectada a todos los inyectores de combustible.
Mientras que los sistemas de inyección directa de combustible diésel ordinarios deben aumentar la presión de nuevo para cada ciclo de inyección, los nuevos motores common rail (línea) mantienen una presión constante independientemente de la secuencia de inyección. Esta presión permanece permanentemente disponible en toda la línea de combustible. La sincronización electrónica del motor regula la presión de inyección de acuerdo con la velocidad y la carga del motor. La unidad de control electrónico (ECU) modifica la presión de inyección con precisión y según sea necesario, en función de los datos obtenidos de los sensores en la leva y los cigüeñales. En otras palabras, la compresión y la inyección ocurren independientemente una de la otra. Esta técnica permite inyectar combustible según sea necesario, ahorrando combustible y reduciendo las emisiones.
La pulverización de mezclas más precisa y medida en la cámara de combustión que reduce significativamente el combustible no quemado le da a CRDi el potencial de cumplir con las pautas de emisiones futuras, como los motores Euro V. CRDi ahora se están utilizando en casi todos los Mercedes-Benz, Toyota, Hyundai, Ford y muchos otros automóviles diesel.
Historia
El prototipo del sistema common rail fue desarrollado a fines de la década de 1960 por Robert Huber de Suiza y la tecnología desarrollada por el Dr. Marco Ganser en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, más tarde de Ganser-Hydromag AG (est.1995) en Oberägeri. El primer uso exitoso en un vehículo de producción comenzó en Japón a mediados de la década de 1990. Los sistemas de riel común modernos, si bien funcionan según el mismo principio, se rigen por una unidad de control del motor (ECU) que abre cada inyector electrónicamente en lugar de mecánicamente. Esto fue ampliamente prototipo en la década de 1990 con la colaboración entre Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat y Elasis. El primer automóvil de pasajeros que utilizó el sistema common rail fue el modelo Alfa Romeo 156 2.4 JTD de 1997, y más tarde ese mismo año, el Mercedes-Benz C 220 CDI.
Los motores de riel común se han utilizado en aplicaciones marinas y locomotoras durante algún tiempo. El Cooper-Bessemer GN-8 (circa 1942) es un ejemplo de un motor diesel de riel común de funcionamiento hidráulico, también conocido como un riel común modificado. Vickers usó sistemas de riel común en motores submarinos alrededor de 1916. Los primeros motores tenían un par de levas de sincronización, una para el avance y otra para la popa. Los motores posteriores tenían dos inyectores por cilindro, y la serie final de motores turboalimentados a presión constante estaban equipados con cuatro inyectores por cilindro. Este sistema se usó para la inyección de aceite diesel y fuelóleo pesado (600cSt calentado a una temperatura de aproximadamente 130 ° C). El sistema common rail es adecuado para todo tipo de vehículos de carretera con motores diésel, desde automóviles urbanos como el Fiat Nuova Panda hasta automóviles ejecutivos como el Audi A6.
Principio de operación
Las válvulas de solenoide o piezoeléctricas hacen posible un control electrónico fino sobre el tiempo y la cantidad de inyección de combustible, y la mayor presión que la tecnología common rail pone a disposición proporciona una mejor atomización del combustible. Para reducir el ruido del motor, la unidad de control electrónico del motor puede inyectar una pequeña cantidad de diesel justo antes del evento de inyección principal (inyección “piloto”), reduciendo así su explosividad y vibración, así como optimizando el tiempo de inyección y la cantidad para variaciones en calidad del combustible, arranque en frío, etc. Algunos sistemas avanzados de combustible common rail realizan hasta cinco inyecciones por carrera.
Los motores de riel común requieren un tiempo de calentamiento muy corto (<10 segundos) o ningún calentamiento, dependiendo de la temperatura ambiente, y producen menos ruido y emisiones del motor que los sistemas más antiguos. Los motores diesel han utilizado históricamente diversas formas de inyección de combustible. Dos tipos comunes incluyen el sistema de inyección de la unidad y el distribuidor / sistemas de bomba en línea (consulte el motor diesel y el inyector de la unidad para obtener más información). Si bien estos sistemas más antiguos proporcionaban una cantidad precisa de combustible y un control de tiempo de inyección, estaban limitados por varios factores:
• Estaban accionados por levas y la presión de inyección era proporcional a la velocidad del motor. Esto generalmente significaba que la presión de inyección más alta solo podía lograrse a la velocidad más alta del motor y la presión de inyección máxima alcanzable disminuía a medida que disminuía la velocidad del motor. Esta relación es cierta con todas las bombas, incluso las que se usan en sistemas de riel común; sin embargo, con la unidad o los sistemas de distribución, la presión de inyección está vinculada a la presión instantánea de un solo evento de bombeo sin acumulador y, por lo tanto, la relación es más prominente y problemática.
• Estaban limitados en el número y el momento de los eventos de inyección que se podían ordenar durante un solo evento de combustión. Si bien es posible realizar múltiples eventos de inyección con estos sistemas más antiguos, es mucho más difícil y costoso de lograr.
• Para el típico distribuidor / sistema en línea, el inicio de la inyección se produjo a una presión predeterminada (a menudo denominada presión pop) y finalizó a una presión predeterminada. Esta característica resultó de inyectores “simulados” en la culata que se abrieron y cerraron a presiones determinadas por la precarga del resorte aplicada al émbolo en el inyector. Una vez que la presión en el inyector alcanzara un nivel predeterminado, el émbolo se elevaría y comenzaría la inyección.
En los sistemas de riel común, una bomba de alta presión almacena un depósito de combustible a alta presión, hasta 2.000 bares (psi) o más. El término “riel común” se refiere al hecho de que todos los inyectores de combustible son alimentados por un riel de combustible común que no es más que un acumulador de presión donde el combustible se almacena a alta presión. Este acumulador suministra múltiples inyectores de combustible con combustible a alta presión. Esto simplifica el propósito de la bomba de alta presión, ya que solo tiene que mantener una presión ordenada en un objetivo (ya sea controlado mecánica o electrónicamente). Los inyectores de combustible son típicamente controlados por ECU. Cuando los inyectores de combustible se activan eléctricamente, una válvula hidráulica (que consiste en una boquilla y un émbolo) se abre mecánica o hidráulicamente y se rocía combustible en los cilindros a la presión deseada. Dado que la energía de la presión del combustible se almacena de forma remota y los inyectores se accionan eléctricamente, la presión de inyección al inicio y al final de la inyección está muy cerca de la presión en el acumulador (riel), produciendo así una tasa de inyección cuadrada. Si el acumulador, la bomba y la tubería están dimensionados adecuadamente, la presión y la velocidad de inyección serán las mismas para cada uno de los eventos de inyección múltiple.
Ventajas desventajas
Ventajas
Los motores CRDi son ventajosos de muchas maneras. Se cree que los automóviles equipados con esta nueva tecnología de motor ofrecen un 25% más de potencia y par motor que el motor de inyección directa normal. También ofrece una captación superior, niveles más bajos de ruido y vibración, mayor kilometraje, menores emisiones, menor consumo de combustible y un mejor rendimiento.
En India, el diesel es más barato que la gasolina y este hecho se suma a la credibilidad del sistema de inyección directa common rail.
Desventajas
Como todas las cosas buenas tienen un lado negativo, este motor también tiene algunas desventajas. La desventaja clave del motor CRDi es que es costoso que el motor convencional. La lista también incluye un alto grado de mantenimiento del motor y repuestos costosos. Además, esta tecnología no puede emplearse en motores comunes.
Aplicaciones
Las aplicaciones más comunes de los motores common rail son las aplicaciones marinas y locomotoras. Además, en la actualidad son ampliamente utilizados en una variedad de modelos de automóviles que van desde autos urbanos hasta autos ejecutivos premium.
Algunos de los fabricantes de automóviles indios que han aceptado ampliamente el uso del motor diesel common rail en sus respectivos modelos de automóviles son Hyundai Motors, Maruti Suzuki, Fiat, General Motors, Honda Motors y Skoda. En la lista de fabricantes de automóviles de lujo, Mercedes-Benz y BMW también han adoptado esta tecnología avanzada de motores. Todos los fabricantes de automóviles han dado sus propios nombres únicos al sistema de motor CRDi común.
Sin embargo, la mayoría de los fabricantes de automóviles han comenzado a utilizar el nuevo concepto de motor y están apreciando los beneficios a largo plazo del mismo. La tecnología que ha revolucionado el mercado de motores diesel ahora está ganando importancia en la industria automotriz mundial.
La tecnología CRDi revolucionó los motores diesel y también los motores de gasolina (mediante la introducción de la tecnología GDI).
Mediante la introducción de CRDi se obtienen muchas ventajas, algunas de las cuales son, se desarrolla más potencia, mayor eficiencia de combustible, menor ruido, más estabilidad, se reducen los contaminantes, se reducen las partículas de escape, se mejora la recirculación de gases de escape, tiempo de inyección preciso se obtiene, el piloto y la inyección posterior aumentan la calidad de la combustión, se obtiene más pulverización de combustible, se puede lograr una presión de inyección muy alta, el potente microordenador hace que todo el sistema sea más perfecto, duplica el par a velocidades más bajas del motor. La principal desventaja es que esta tecnología aumenta el costo del motor. Además, esta tecnología no puede emplearse en motores comunes.
La inyección directa de combustible Common Rail es un sistema de inyección directa de combustible para motores de gasolina y diésel. 
