Common Rail ได้ถูกพัฒนาโดยนำระบบห้องเผ้าไหม้แบบไดเรกอินเจกชัน (Direct Injection) ทำงานร่วมกับระบบส่งน้ำมันเชื้อเพลิงแรงดันสูงที่เข้าไปรอในรางฉีดผ่านหัว ฉีดไฟฟ้า คือ มีรางน้ำมันแรงดันสูงมาก ๆ ต่อรออยู่หลังหัวฉีดไฟฟ้าที่สอดจากฝาสูบลงไปในห้องเผาไหม้ การจ่ายน้ำมันของหัวฉีดจะทำโดยยกหัวเข็มซึ่งทำงานด้วยไฟฟ้า และถูกสั่งงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ประมวลผลมาจากการรับข้อมูลจากเซน เซอร์ต่าง ๆ ในระบบ Common Rail นี้ ในด้านการตลาดอาจมีชื่อเรียกที่แตกต่างออกไป เช่น CDI, D4D ฯลฯ

       พื้นฐานการทำงานของ Common Rail เป็นอย่างไร?

          1. ปั๊ม กลไกที่สร้างแรงดันน้ำมันดีเซลมีแรงดันสูงมาก เมื่อถูกนำไปใช้กับหัวฉีดของเครื่องยนต์ดีเซลก็ล้วนมาจากปั๊มที่ใช้แรงดัน จากเครื่องยนต์ เพราะการฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ในจังหวะที่ลูกสูบเลื่อนขึ้นเกือบสุดหรือสุด แล้ว ต้องฉีดน้ำมันเข้าไปให้เป็นละอองที่ละเอียดมาก ๆ เพื่อสู้กับแรงดันในห้องเผาไหม้ที่มีอยู่ ถ้าใช้ปั๊มไฟฟ้าคงยากที่จะสร้างแรงดันได้สูงมาก ๆ และทนทาน เพราะแรงดันในระบบน้ำมันของเครื่องยนต์ดีเซลสูงกว่าเครื่องยนต์เบนซินหัวฉีด ที่ใช้แรงดันแค่ 2-3 บาร์ อยู่หลายเท่า ฉะนั้น ส่วนหนึ่งของความสำเร็จในการพัฒนาอยู่ที่การทำให้ปั๊มสามารถสร้างแรงดัน น้ำมันดีเซลได้สูงมาก ๆ ระดับประมาณ 1,350 บาร์ (ดังรูป)

          2. หัวฉีดควบคุมการเปิด-ปิดด้วยไฟฟ้าจากเดิมที่เป็นหัวฉีดแบบกลไก ทำการฉีดน้ำมันตามแรงดันของปั๊มที่ส่งมา ได้พัฒนามาเป็นหัวฉีดควบคุมการเปิด-ปิดด้วยกระแสไฟฟ้า คล้ายกับเครื่องยนต์เบนซิน โดยมีประเด็นสำคัญ คือ การมีน้ำมันแรงดันสูงอยู่ในรางหัวฉีด หัวฉีดจึงต้องปิดให้ได้สนิทจริง ๆ อีกทั้งต้องทนความร้อนและแรงดัน เพราะสอดเข้าไปในห้องเผาไหม้ที่ต้องมีรูฉีดน้ำมันหลายรู และขนาดเล็กมาก เพื่อจะได้ฉีดน้ำมันให้เป็นฝอยมากที่สุด นอกจากนี้ ยังต้องเปิดแล้วปิดได้ฉับไวสู้กับแรงดันน้ำมันที่สูงได้ ไม่ใช้เปิดง่ายแต่ปิดยาก

       อธิบายโดยสังเขปสำหรับการทำงานโดยรวม คือ มีการรับข้อมูลส่วนต่าง ๆ ที่จำเป็นจากเซ็นเซอร์ เช่น แรงดันน้ำมันในรางน้ำมันร่วม อัตราการไหลของอากาศ อุณหภูมิน้ำ อุณหภูมิอากาศ องศาข้อเหวี่ยง ตำแหน่งคันเร่ง แล้วส่งข้อมูลไปยังกล่อง อีซียู (คอมพิวเตอร์ควบคุม) เพื่อนำข้อมูลที่ได้รับมาประมวลผลว่า ในขณะนั้น ควรจะจ่ายน้ำมันปริมาณเท่าไหร่ และสั่งงานให้หัวฉีด เปิด-ปิดตามความเหมาะสม

       การมีสัญญาณหรือข้อมูลมาก ๆ แล้วนำมาประมวลผลด้วยกล่องอีซียู ย่อมทำให้มีโอกาสที่จะสั่งให้หัวฉีดจ่ายน้ำมันได้พอดีกับอากาศที่ถูกประจุ เข้าสู่กระบอกสูบ เป็นผลให้เกิดการเผาไหม้สมบูรณ์ในห้องเผาไหม้ และสามารถตอบสนองความต้องการของผู้บริโภค คือ ทำให้เครื่องยนต์แรง อัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงต่ำ และมีมลพิษด้านไอเสียรถยนต์ต่ำ ซึ่งเทคโนโลยีปัจจุบันนั้นสามารถทดสอบผ่านมาตรฐานยุโรป Step 3 ซึ่งเข้มงวดกว่ามาตรฐานไอเสียรถยนต์ของสำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่บังคับในปัจจุบันที่เทียบเท่ามาตรฐานยุโรป Step 2 (ดังรูป)

       อย่างไรก็ตาม การพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องยนต์ดีเซลคงไม่หยุดเพียงเท่านี้ ยังต้องมีการพัฒนาต่อไป รวมถึงการทยอยนำเครื่องยนต์ดีเซลมาวางในรถยนต์นั่งเพิ่มเติมจากรถบรรทุกขนาด เล็ก และทำตลาดในประเทศมากขึ้น