1997년 보쉬에서 세계최초로 개발하였다
보쉬는 지금까지의 디젤엔진이 가지고 있는 소음과 공해 출력의 문제점을 보완하여 환경 친화적이고 최첨단의 커먼레일 엔진을 개발한 것이다

이 커먼레일 엔진은 고압 연료 저장장치인 커먼 레일(Common Rail)에 연료를 저장해일정 압력 이상의 고압에서 연료를 분사하는 방식으로 피스톤 상단부의 연소실로 초고압(1,350bar)의?연료를 직접분사해 연소하는 디젤엔진이다.

일반 직분사 디젤엔진은 매번 그리고 모든 분사 싸이클 마다 압력을 다시 발생시켜야 하는 반면 커먼레일 엔진은 분사순서에 관계없이 항상 일정한 압력을 유지한다.이 압력은 연료라인을 따라 일정하게 유지되어 있다.

엔진의 전자 타이밍은 엔진속도와 부하에 따라 분사압력을 조정한다. 전자제어유닛은 캠 및 크랭크 센서로 부터 얻어진 데이타를 근거로 분사압력을 필요에 따라 정밀하게 재 조정하여 압축과 분사를 각각 독립적으로 발생할 수 있게 한다. 이 기술은 필요에 따라 연료를 분사할 수 있게 허용하기에 연료와 배출가스를 저감할 수 있다.
이를 위하여는 1350바 이상의 분사압력을 유지하기 위해 특수한 연소실을 필요로 한다. 이에 커먼 연료레일이 도입된 것이다. 연료의 분사시기와 양을 조정하는 고속 솔레노이드 밸브의 끝단에 4개의 분사노즐이 연결되어 있다. 마이크로 컴퓨터는 밸브가 오픈하는 시간을 조정하며 즉, 엔진의 작동조건에 따라 분사되는 연료의 양과 얼마나 많은 출력이 필요한지를 결정한다. 솔레노이드밸브가 닫히는 순간 연료분사는 그 즉시 중단한다.

디젤 연료 분사장치의 고압화는 직접분사 소형 디젤엔진에서 양질의 혼합기 형성에 중요한 요소로 매연 저감에 기여하며 전자화를 통해 연료분사 시기를 제어함으로써 엔진운전 영역에서 기존의 기계식연료분사 장치보다 높은 자유도를 확보할 수 있게 되었다. 이에 따라 최적의 분사시기의 분사량의 조절이 가능하며 동일한 출력성능 아래에서 상관관계가 있는 NOx(질소산화물)와 PM(입자상 물질, 흑연)을 줄일 수 있게 되었다.

보쉬는 1세대, 2세대, 3세대로 제품을 고급화 시켰으며 현재는 평균 약1천600bar에 이르는 연료분사압력으로 ECU(전자 컨트롤 유닛)를 통해 정확하게 분사되어 저공해, 저소음, 고 연비를 실현 할 수 있다.

커먼레일 장치는 분사연료를 완전연소에 가깝게 소모 시켜 각종 유해 배출가스를 억제할 수 있다. 동일 NOx 수준을 유지하면서 CO2 20%, CO 40%, HC 50% & 입자상 배출 물을 60% 까지 줄일 수 있고, EURO III & US98를 만족하기 위하여 메인 인젝터 전/후에 분사를 함으로 인하여 Nox(질소)를 줄일 수 있다. 또한 기존의 로터리 펌프를 사용하는 엔진에 비하여 A/F를 최대화하여 20% 정도의 연비향상을 이룰 수 있다. 분사압력은 엔진속도 및 부하 조건과 무관하기에 저속에서 부하가 많이 걸릴 때는 고 분사압력이 가능하므로 기존에 사용되는 일반적인 디젤엔진보다 저속에서 토크 50% 향상 및 출력 25%의 증가를 얻어낼 수 있다. 그리고 지금까지 디젤엔진의 특징이라고 불리 우던 진동, 소음을 파이롯 분사의 도입으로 인하여 획기적(19%)으로 줄임으로써 운전하는데 보다 나은 안락감을 얻을 수 있으며, 가솔린 엔진과 같은 느낌을 받을 수 있다. 인젝트를 컴펙트화 하여 2밸브 및 4밸브 적용가능하며 기존의 디젤엔진에 비하여 약 20kg의 중량절감이 된다

Injector: 각각의 실린더에 pilot 및 post분사 가능Rail: 제 1세대에서 1350bar, 제 2세대에서 1600bar 까지 축압 가능한 분사전 저장소High pressure pump: Rail로 연료 공급 하는 고압 펌프ECU: 엔진 운영 및 차량의 기능 통제 및 수행Sensors: 공기질량 (HFM5), 엔진속도 (회전수), 캠축, 온도를 통한 운전자 요구 수행 등의 측정을 위한 주요 센서들

커먼레일의 장점

배출가스의 감소
커먼레일 장치는 분사연료를 완전연소에 가깝게 소모시켜 각종 유해 배출가스를 억제할 수 있다.동일 NOx 수준을 유지하면서 CO2 20%, CO 40%, HC 50% & 입자상 배출물을 60% 까지 줄일수 있고, EURO III & US98를 만족하기 위하여 메인 인젝터 전/후에 분사를 함으로 인하여 NOx를 줄일수있다.

연비향상
기존의 로타리 펌프를 사용하는 엔진에 비하여 A/F를 최대화하여 20% 정도의 연비향상을 이룰수 있다.

성능 향상
분사압력은 엔진속도 및 부하 조건과 무관하기에 저속에서 부하가 많이 걸릴때는 고 분사압력가 가능하므로 기존에 사용되는 일반적인 디젤엔진보다 저속에서 토크 50% 향상 및 출력 25%의 증가를 얻어낼수 있음.

운전성 향상
지금까지 디젤엔진의 특징이라고 불리우던 진동,소음을 파이롯트 분사의 도입으로 인하여 획기적으로 줄임으로서 운전하는데 보다나은 안락감을 얻을수 있으며, 가솔린 엔진과 같은 느낌을 받을수 있음.
컴팩트한 설계 & 경량화 인젝터를 컴팩트화 하여 2밸브 및 4밸브 적용가능하며 기존의 디젤엔진에 비하여 약 20Kg의 중량절감이 된다.

모듈화 시스템
전자적으로 각 엔진 실린더별로분사가 가능하므로 시스템이 모듈화가 가능하며 3,4,5,6 실린더 엔진의 적용이 가능하다. 엔진의 큰 변경없이 컨벤셔널한 인젝션 장착을 커먼레일 시스템으로 대체가능하다.