DE19622832A1

DE19622832A1 - Nacheinspritz-Verbrennungsabgasreinigungssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE19622832A1
Application number: DE19622832A
Authority: DE
Inventors: Stephen F Glassey; William H Lane; Daniel J Learned; Randy N Peterson; Aaron L Smith
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2016-06-08
Also published as: DE19622832B4; US6016653A; JPH0925815A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Reinigung von Verbrennungsabgas und insbesondere auf die Behandlung eines Auspuff- bzw. Abgasstroms eines Motors zur Entfernung von NOx aus dem Gasstrom.

Technischer Hintergrund

Aufgrund der Gesetzgebung werden Motorenhersteller dazu gezwungen, die Menge an schädlichen Verbindungen im Ver brennungsabgas zu verringern. Um effektiv die NOx- bzw. Stickoxydkonzentrationen im Abgasstrom von Magerverbren nungsmotoren bzw. Magermixmotoren zu verringern, die Die selmotoren und bestimmte funkengezündete Motoren aufwei sen, erfordert die augenblickliche Technologie von NOx-Katalysatoren, daß eine ausreichende Konzentration von HC- bzw. Kohlenwasserstoffarten anwesend sein müssen. In anderen Worten, in Verbrennungsabgasreinigungssystemen mit einer Sauerstoffumgebung von über 3% Konzentration muß eine Art von Reduzierungsmittel, gewöhnlicherweise eine Kohlenwasserstoffverbindung, in das Abgas eingelei tet werden, um akzeptable Reduktions- bzw. Verringerungs pegel von NOx-Verbindungen zu erreichen. Verschiedene Mittel zum Hinzufügen des Kohlenwasserstoffes bzw. HC in den Abgasstrom sind entwickelt worden, und zwar ein schließlich der Hinzufügung bzw. des Vorsehens von HC-Einspritzvorrichtungen um kontinuierlich oder periodisch HC in den Abgasstrom einzuspritzen. Unglücklicherweise vergrößern diese Verfahren zum Einleiten von HC in das Abgas die Systemkomplexität und die Kosten und gestatten keine optimale Atomisierung bzw. Versprühung und Verdamp fung des HC.

Was benötigt wird ist ein Auspuffgasreinigungssystem, das leicht gesteuert wird, effektiv über einen vollständigen Betriebsbereich des Motors arbeitet und zufriedenstellen de Reduzierung von NOx-Verbindungen im Abgas erreicht, während es die Komplexität des gesamten Systems verrin gert und die Notwendigkeit für zusätzliche HC-Einspritzvorrichtungen eliminiert.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor offen bart. Das Reinigungssystem weist eine Brennstoffein spritzvorrichtung auf, die innerhalb des Zylinders eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, und Mittel zum Ein spritzen von Brennstoff in den Zylinder während des Aus laßhubes des Motors.

Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung besitzt ein Abgas- bzw. Emissionsreinigungssystem eine Einspritzvorrichtung, die innerhalb des Zylinders eines Verbrennungsmotors angeordnet ist. Die Einspritzvorrich tung ist fähig, erstens Brennstoff in den Zylinder wäh rend des Kompressionshubes des Motors einzuspritzen, und zweitens Brennstoff in den Zylinder während des Auslaßhu bes des Motors einzuspritzen.

Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Reduzieren der Verbrennungsmotor emissionen bzw. des Abgases offenbart. Das Verfahren weist die Schritte auf, eine Einspritzvorrichtung in ei nem Zylinder eines Verbrennungsmotors zu Positionieren. Dann das Einspritzen von Brennstoff in den Zylinder des Verbrennungsmotors während des Auslaßhubes des Motors.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Emissi ons- bzw. Abgasreinigungssystem vorzusehen, welches das zusätzliche HC-Einspritzsystem eliminiert, welches die Einspritzvorrichtungen und die Tragvorrichtung aufweist.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Systemeffizienz bzw. den Systemwirkungsgrad zu verbes sern, und zwar durch Vergrößern der Frequenz der HC-Einspritzungen und durch Vorsehen eines Systems, welches die Einspritzatomisierung bzw. -versprühung und die Ver dampfung verbessert.

Kurze Beschreibungen der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Verbrennungsabgasreinigungssystems gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegen den Erfindung.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht einer hydraulisch betätigten elektronischen gesteuerten Einheits brennstoffeinspritzvorrichtung bzw. Brennstof feinspritzeinheit, die in einem beispielhaften Verbrennungsmotor installiert ist.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Auspuffgasreinigungssystem 10 gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorlie genden Erfindung gezeigt, und zwar zur Verwendung in ei nem Verbrennungsmotor 12. Gegenwärtig findet die Erfin dung ihre beste Anwendung in Beziehung mit Magerverbren nungs-Dieselmotoren bzw. Magermix-Dieselmotoren, wie bei spielsweise die Caterpillar Serie-3500-Dieselmotoren, je doch ist die vorliegende Erfindung auf alle Verbrennungs motoren anwendbar und zwar einschließlich Vier-Takt- und Zwei-Takt-Konstruktionen. Abgas tritt aus dem Motor 12 über einen Abgasdurchlaßweg 14 auf seinem Weg zum kataly tischen Umwandler (Katalysator) 16 aus und tritt schließ lich am Auslaß 18 aus. Der katalytische Umwandler 16 weist einen NOx-reduzierenden bzw. stickoxydreduzierenden Katalysator auf, wie beispielsweise Zeolite ZSM5 oder ei nen edelmetallbasierten Katalysator oder eine Kombination aus beiden. In vielen Anwendungen kann es auch wünschens wert sein, einen Oxydierungskatalysator einer in der Technik bekannten Art stromabwärts vom NOx-reduzierenden Katalysator vorzusehen. Im bevorzugten Ausführungsbei spiel für einen Magerverbrennungs-Dieselmotor kann das Vorsehen eines dritten Katalysators zwischen dem NOx-reduzierenden und dem Oxydationskatalysator effektiv die Reduzierung von unerwünschten Stickstoffverbindungen ver bessern, die anwesend sind, nachdem das Abgas durch den NOx-reduzierenden Katalysator hindurch geht.

Zusätzlicher HC wird in das System eingespritzt, und zwar über eine kleine Nacheinspritzung von Brennstoff durch die Brennstoffeinspritzvorrichtung 20, die auf dem Motor zylinderkopf 21 montiert ist, und die positioniert ist, um Brennstoff in den Motorzylinder 22 einzuspritzen. Die Nacheinspritzung ist zeitlich nach der Haupteinspritzung gesteuert und hat zur Folge, daß zusätzlicher HC in Form von Motorbetriebsbrennstoff in den Motorzylinder einge spritzt wird, und zwar im Wesentlichen während des Aus laßhubes des Motors. Der Auslaßhub ist dabei der Teil des Motorbetriebs, wenn das (nicht gezeigte) Auslaßventil 24 offen ist und wenn der Kolben 26 dahingehend wirkt, um das Verbrennungsabgas aus dem Motorzylinder 22 heraus zu drücken. Das Einspritzen des zusätzlichen HC in dieser Weise hat eine bessere Atomisierung bzw. Versprühung und Verdampfung des Brennstoffs zur Folge, als durch Verwen dung einer herkömmlichen HC-Einspritzvorrichtung erhalten wird, und hat einen höheren Gesamtsystemwirkungsgrad zur Folge. Obwohl die Nacheinspritzung im Wesentlichen wäh rend des Auslaßhubes auftritt, kann die Einleitung der Nacheinspritzung während des Endes des Expansionshubes auftreten, und zwar auf Grund der Notwendigkeit, die Zeitsteuerung der Einspritzung vorzustellen oder zu ver zögern, um die Systemleistung zu maximieren. Dies ist ähnlich der Notwendigkeit, geringfügig die Hauptbrenn stoffeinspritzung vorzustellen oder zu verzögern. Durch geringfügiges Verzögern der Zeitsteuerung wird die Brenn stoffeinspritzung, obwohl sie im Wesentlichen während des Kompressionshubes auftritt, tatsächlich während des Ex pansionshubes eingeleitet. Die Einspritzvorrichtung 20 muß von einer Konstruktion sein, um die gewünschte Brenn stoffmenge einzuleiten, und zwar mit einer Einspritzform, um Emissionen zu minimieren, und zwar im Wesentlichen während des Kompressionshubes und dann, um die optimale Brennstoffmenge einzuspritzen, und zwar im Wesentlichen während des Motorauslaßhubes. Die Einspritzvorrichtung 20 ist vorzugsweise eine elektronisch gesteuerte Einspritz einheit oder eine hydraulisch betätigte elektronisch ge steuerte Einspritzeinheit, jedoch würde eine mechanisch betätigte Einspritzvorrichtung oder ein Pumpen/Leitungs-Brenn stoffsystem, welches die Fähigkeit besitzt, die op timale Brennstoffmenge bei einer wählbaren Zeit bzw. ei nem Zeitpunkt und einem gewählten Druck einzuspritzen, einen ordnungsgemäßen Betrieb der vorliegenden Erfindung vorsehen. Die optimale Menge hängt von der Abgastempera tur und dem Betriebszustand des Motors 12 ab. Der Aus druck optimale Menge bedeutet die Menge, die die größte gesamte NOx-Reduzierung für eine gegebene Abgastemperatur und einen gegebenen Betriebszustand erzeugen wird, und zwar ohne unnötig die HC-Menge zu vergrößern, die einge spritzt wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies durch die Verwendung eines Computers 28 durchge führt, der die Fähigkeit besitzt, den Zustand der Ein spritzvorrichtung 20 zu steuern. Im Fall einer mechanisch betätigten Einspritzvorrichtung würde die (nicht gezeig te) Nocke des Verbrennungsmotors modifiziert werden, um einen Extravorsprung vorzusehen, der das Unterdrucksetzen und die Einspritzung des zusätzlichen Brennstoffs folgend auf die Haupteinspritzung liefern bzw. vorsehen würde.

Die Einspritzvorrichtung 20 besitzt offene und geschlos sene Betriebszustände. Der offene Betriebszustand gestat tet es, daß Brennstoff aus der Einspritzvorrichtung aus tritt und in die Brennkammer eintritt. Der geschlossene Betriebszustand der Einspritzvorrichtung hält Brennstoff davon ab, aus der Brennstoffeinspritzvorrichtung aus zu treten. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Zu stand der Einspritzvorrichtung 20 durch Betätigung des Ventils 30 gesteuert, welches innerhalb der Einspritzvor richtung 20 angeordnet ist. Eine Verbindung mit dem Betä tigungsventil S₁ gestattet eine externe Steuerung der Zeit, für die die Einspritzvorrichtung in den offenen und geschlossenen Zuständen ist.

In Fig. 2 ist eine hydraulisch betätigte elektronisch gesteuerte Einspritzeinheit installiert in einem Motor gezeigt. Das Betätigungsventil 30 ist ein Ventil der Sitzbauart, welches die Strömungsmittelverbindung von Hochdruckbetätigungsströmungsmittel mit der Einspritzvor richtung steuert. Die Betätigungsströmungsmittelliefer vorrichtung 31 weist ein Drucksteuerventil 32 auf, wel ches den Druck des Betätigungsströmungsmittels reguliert, welches an die gemeinsame Schiene bzw. den gemeinsamen Verteiler 29 geliefert wird, welcher Betätigungsströ mungsmittel an jede Einspritzvorrichtung liefert. In die sem Ausführungsbeispiel gestattet die Steuerung des Sitz ventils 30 eine externe Steuerung der Zeitsteuerung und der eingespritzten Brennstoffmenge, und zwar durch Steu ern der Bewegung des Druckgliedes 33, welches innerhalb der Einspritzvorrichtung 20 angeordnet ist.

Alternativ könnte eine elektronisch gesteuerte Einsprit zeinheit verwendet werden. In dieser Bauart von Ein spritzvorrichtung steuert das Betätigungsventil 30 direkt die Strömungsmittelverbindung zwischen der Brennstofflie fervorrichtung 35 mit niedrigem Druck und dem (nicht ge zeigten) Speichervolumen 34 mit hohem Druck innerhalb der Einspritzvorrichtung und steuert auch die Strömungsmit telverbindung zwischen dem Brennstoffspeichervolumen 34 und den Brennstoffeinspritzzumeßöffnungen 36 in der Ein spritzvorrichtung 20.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel treten Mehrfachbrenn stoffeinspritzungen auf, während ein relativ konstanter Einspritzdruck aufrecht erhalten wird. Dies bietet den Vorteil bzw. die Möglichkeit, fähig zu sein, die Massen flußrate bzw. -geschwindigkeit der Brennstoffeinspritzung relativ konstant über mehrfache bzw. mehrere Einspritzun gen zu halten und über die Zeitperiode, wenn die Ein spritzvorrichtung in ihrem offene Betriebszustand ist, und fähig zu sein, eine Nacheinspritzung der optimalen Menge und zu einer vorgewählten Zeit vorzusehen, welche unabhängig von den vorherigen Einspritzzyklen ist.

Der Computer 28 bestimmt periodisch die Motorbelastung und den Betriebszustand über eine Vielzahl von Motorsen soren. Die Sensorausgänge bzw. Ausgangsgrößen werden an den Computer 28 über beispielhafte Signale S3 und S4 übertragen. Vorzugsweise liegt der Computer 28 innerhalb der Motorelektroniksteuereinheit. Bei Motorfahrzeuganwen dungen kann es wünschenswert sein, daß der Computer 28 periodisch den Betriebszustand des gesamten Fahrzeugs be stimmt, wie beispielsweise Motorumdrehungen, Getriebegang und Fahrzeuggeschwindigkeit. Diese zusätzlichen Sensoren würden in jenen Fällen wünschenswert sein, wo gezeigt wurde, daß die Auspuffgasreinigung für die Fahrzeugbe triebszustände genauso wie für die speziellen Motorbe triebszustände empfindlich ist.

Obwohl es bekannt ist, daß der NOx-Gehalt des Abgases ei ne strenge Funktion des Motorbetriebszustandes ist, vari iert die Beziehung dieser zwei Variablen zwischen Motor konfigurationen und kann sehr unvorhersagbar sein. Dar über hinaus sind die chemischen Reaktionen, die eine NOx-Reduzierung zur Folge haben, empfindlich für die Abgas temperatur, jedoch ist diese Beziehung auch nicht-linear und mit den heutigen Modelierungswerkzeugen nicht zufrie denstellend vorhersagbar. Als eine Folge werden im bevor zugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung em pirische Daten für eine gegebene Motorkonfiguration zur darauf folgenden Speicherung an einer Speicherstelle in nerhalb des Computers 28 gesammelt. In anderen Worten ei ne optimale Nacheinspritzmenge kann empirisch für ein ge gebenes System bei einer Vielzahl von Motorbetriebszu ständen und -belastungen bestimmt werden. Somit kann der Computer 28 mit relativ einfacher Software periodisch die Nacheinspritzmenge und -zeitsteuerung für die Brennstof feinspritzvorrichtung 20 einstellen, so daß sie einer op timalen Einspritzmenge und -zeitsteuerung entspricht, und zwar basierend auf dem Motorbetriebszustand und der Mo torabgastemperatur. Die Software kann auch die Fähigkeit aufweisen, zu überwachen, ob eine Einspritzvorrichtung nicht funktioniert hat. Wenn eine Einspritzvorrichtung nicht funktioniert bzw. eine Fehlfunktion hat werden in terne Computer-Flags und externe Indikatoren aktiviert, um einen Bediener bzw. Überwacher zu alarmieren, daß eine Instandsetzung benötigt wird.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die empirischen Daten in Einspritzvorrichtung-An-Zeitinkremente umgewan delt, die jedem Einspritzvorrichtungszyklus entsprechen. Auf diese Weise fühlt der Computer einfach den Motorbe triebszustand ab, bestimmt die Abgastemperatur und be stimmt eine optimale Einspritzvorrichtungsöffnungszeit aus der Tabelle, die im Computerspeicher gespeichert ist. Der Computer 28 fordert dann die Brennstoffeinspritzvor richtung 20 auf, sich zum korrekten Zeitpunkt folgend auf die Haupteinspritzung zu öffnen, und fordert die Brenn stoffeinspritzvorrichtung auf, sich zu schließen, wenn die optimale Brennstoffmenge eingespritzt worden ist. In manchen Anwendungen kann es wünschenswert sein, die empi rischen Daten in kurvenangepaßte Gleichungen umzuwandeln, die vom Computer als eine Alternative zu einer "Nachschau"-Tabelle verwendet werden, wie zuvor beschrie ben. In einem solchen Fall würde die Einspritzvorrich tung-An-Zeit über die kurvenangepaßte Funktion berechnet werden, und zwar unter Verwendung der abgefühlten Motor betriebszustände. Im Fall der mechanischen Einspritzein heit wird die Zeitsteuerung und die Menge des einge spritzten Brennstoffs durch den Vorsprung auf der Nocken welle bestimmt.

In HC-Einspritzsystemen, die in der Technik bekannt sind, wird die Frequenz der Einspritzvorrichtung als ein Kom promiß zwischen optimalem Umwandlungswirkungsgrad und Einspritzvorrichtungslebensdauer gewählt. Eine höhere Einspritzfrequenz verbessert den Umwandlungswirkungsgrad jedoch hat die vergrößerte Anzahl der Einspritzvorrich tungszyklen eine kürzere Einspritzvorrichtungslebensdauer zur Folge. Weil die Motorbrennstoffeinspritzvorrichtungen für eine hohe Zykluslebensdauer konstruiert worden sind, besitzt die vorliegende Erfindung den zusätzlichen Vor teil, fähig zu sein, HC nach jeder Zündung des Zylinders einzuspritzen, wodurch die Umwandlungsfrequenz des NOx-Reduzierungskatalysators maximiert wird. Auch kann die Nacheinspritzung durch irgendeine Anzahl der Motorbrenn stoffeinspritzvorrichtungen ausgeführt werden. Der Compu ter 28 kann ein Signal an eine oder alle der Einspritz vorrichtungen 20 liefern, um eine Nacheinspritzung auszu führen, wodurch irgendeine Beeinträchtigung der Brenn stoffeinspritzvorrichtungslebensdauer stark minimiert wird.

Die vorliegende Erfindung besitzt auch den Vorteil, in den Zylinder einzuspritzen, wo die Abgastemperatur und der Druck höher sind, was eine bessere Verdampfung bzw. Versprühung gestattet, welche den Systemwirkungsgrad ver größert. Die Verwendung der Brennstoffeinspritzvorrich tung gestattet auch eine Einspritzung bei höherem Druck als herkömmliche HC-Einspritzsysteme, was eine bessere Versprühung des zusätzlichen HC vorsieht.

Es ist verständlich, daß nur die bevorzugten Ausführungs beispiele gezeigt und beschrieben worden sind, und daß viele andere und unterschiedliche Ausführungsbeispiele in den beabsichtigten Umfang der vorliegenden Erfindung fal len. Beispielsweise sind nur zwei Bauarten von Brenn stoffeinspritzvorrichtungen beschrieben worden, jedoch wird eine Brennstoffeinspritzvorrichtung von irgendeiner Bauart, die fähig ist, Brennstoff einmal während des Kom pressionshubes und ein zweites mal während des Auslaßhu bes einzuspritzen, einen ordnungsgemäßen Betrieb der vor liegenden Erfindung gestatten. Auch offenbart das bevor zugte Ausführungsbeispiel einen Vier-Takt-Verbrennungs motor, jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf ei nen Zwei-Takt-Motor anwendbar, und zwar unter Verwendung einer Einspritzvorrichtung, die zur Nacheinspritzung wäh rend des Auslaßhubes fähig ist. Auf jeden Fall sind die obigen Ausführungsbeispiele nur Beispiele der vorliegen den Erfindung.

Industrielle Anwendbarkeit

Durch Einspritzen des zusätzlichen HC direkt in die Brennkammer mittels der Brennstoffeinspritzvorrichtung 30 wird der Wirkungsgrad der Entfernung von unerwünschten Verunreinigungen durch den Katalysator merklich erhöht. Diese Vergrößerung des Wirkungsgrades und der Wirksamkeit wird durch die vergrößerte Frequenz erzeugt, mit der HC eingespritzt werden kann, was eine optimale Umwandlung zur Folge hat. Auch hat die Einspritzung des HC in die höhere Temperatur und den höheren Druck des Motorzylin ders eine bessere Verdampfung bzw. Versprühung des HC zur Folge, was die Systemeffizienz bzw. den Wirkungsgrad ver bessert. Die Verwendung der Brennstoffeinspritzvorrich tung, um den zusätzlichen HC einzuspritzen hat die Elimi nierung von getrennten HC-Einspritzvorrichtungen und der Tragvorrichtung zur Folge, die in den meisten NOx-Reduzierungsumwandlungssystemen angetroffen werden. Dies verringert sehr die Systemkomplexität und verbessert die Verläßlichkeit, da typischerweise die Einspritzvorrich tung in einer heißen feindlichen Umgebung gelegen ist und erfordert die Verwendung eines Flüssigkeitskühlsystems oder die Einleitung von Luft und das Vermischen von Luft mit dem NOx-Reduzierungsmittel, um eine ausreichende Küh lung vorzusehen, um dabei zu helfen, eine Ausrüstungs schädigung zu vermeiden. Das Einspritzen des zusätzlichen HC mittels der Brennstoffeinspritzvorrichtung vergrößert auch den Einspritzdruck, was eine Atomisierung bzw. Ver sprühung des HC verbessert und die Systemleistung verbes sert. Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der Ansprüche erhalten werden.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere gut zum Reini gen von Abgas von relativ großen Magerverbrennungs- bzw. Magermixdieselmotoren geeignet. Das Emissionsreinigungs system verursacht eine Nacheinspritzung von Brennstoff durch die Motorbrennstoffeinspritzvorrichtung, und zwar während des Auslaßhubes eines Verbrennungsmotors. Ein Computer steuert die Einspritzvorrichtung, um eine opti male Menge von NOx-reduzierendem Brennstoff in den Motor zylinder einzuspritzen. Die optimale Menge entspricht ei ner Menge, die optimale NOx-Reduzierungsraten für den ge gebenen Motorbetriebszustand und die Abgastemperatur er reichen wird. Ein Computer fühlt periodisch den Motorbe triebszustand ab und bestimmt die Abgastemperatur und be rechnet die geeignete Einspritzmenge. Wenn geeignete NOx-reduzierende und Oxydations-Katalysatoren stromabwärts der Einspritzvorrichtung gelegen sind, besitzt das Emissions reinigungssystem der vorliegenden Erfindung die Fähig keit, den NOx-Gehalt des Abgases stark zu reduzieren, während die HC-Emissionen auf akzeptierbaren Pegeln ge halten werden, und die Systemkomplexität stark verringert wird.

Claims

1. Emissions- bzw. Abgasreinigungssystem für einen Ver brennungsmotor, welches folgendes aufweist:
Eine Brennstoffeinspritzvorrichtung, die innerhalb des Zylinders eines Verbrennungsmotors angeordnet ist; und
Mittel zum Einspritzen von Brennstoff in den Zylin der, und zwar im Wesentlichen während des Auslaßhubes des Motors.

2. Emissionsreinigungssystem nach Anspruch 1, wobei die Einspritzmittel eine Brennstoffeinspritzvorrichtung auf weisen, wobei die Einspritzvorrichtung einen offenen Zu stand besitzt, der es Brennstoff gestattet, aus der Ein spritzvorrichtung auszutreten, und einen geschlossenen Zustand, in dem Brennstoff davon abgehalten wird, aus der Einspritzvorrichtung auszutreten, wobei das System Mittel zum Steuern des Einspritzvorrichtungszustandes aufweist, und zwar außerhalb der Einspritzvorrichtung.

3. Emissionsreinigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wo bei die Steuermittel einen Computer aufweisen, und zwar zum Steuern der Zeitsteuerung bzw. des Zeitpunktes und der Zeitlänge, für die die Einspritzvorrichtung im offe nen Zustand ist.

4. Emissionsreinigungssystem nach einem der vorhergehen den Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Einspritzvorrichtung von einer Konstruktion ist, die fä hig ist, eine Brennstoffmenge zu einer vorgewählten Zeit bzw. einem Zeitpunkt einzuspritzen, und zwar unabhängig von dem vorherigen Einspritzzyklen.

5. Emissionsreinigungssystem nach einem der vorhergehen den Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, wobei die Einspritzmittel Mittel aufweisen, um die Einspritzvor richtung auf einer in wesentlichen festen Massenflußrate zu halten, und zwar während des offenen Betriebszustan des.

6. Emissionsreinigungssystem, welches folgendes aufweist:
Eine Brennstoffeinspritzvorrichtung, die innerhalb des Zylinders eines Motors angeordnet ist, wobei die Ein spritzvorrichtung zu einer ersten Haupteinspritzung und einer zweiten Nacheinspritzung fähig ist.

7. Emissionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprü che, insbesondere nach Anspruch 6, wobei die Hauptein spritzung im Wesentlichen während des Kompressionshubes auftritt, und wobei die Nacheinspritzung im Wesentlichen während des Auslaßhubes auftritt.

8. Emissionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprü che, insbesondere nach Anspruch 6, welches weiter einen ersten NOx-reduzierenden Katalysator aufweist, der strom abwärts des Motors positioniert ist.

9. Emissionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprü che, insbesondere nach Anspruch 8, welches weiter einen Oxydations-Katalysator aufweist, der stromabwärts des er sten NOx-reduzierenden Katalysators angeordnet ist.

10. Emissionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprü che, insbesondere nach Anspruch 9, welches weiter einen dritten Katalysator aufweist, der die Reduktion bzw. Ver ringerung von stickstoffenthaltenden Verbindungen för dert, die im Abgas anwesend sind, und zwar stromabwärts des ersten NOx-reduzierenden Katalysators, wobei der er wähnte Katalysator zwischen dem ersten NOx-reduzierenden Katalysator und dem Oxydations-Katalysator montiert ist.

11. Emissionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprü che, insbesondere nach Anspruch 6, wobei die Einspritz vorrichtung ein Ventil aufweist, welches auswählbar ist, um eine Brennstoffeinspritzung zu verursachen.

12. Verfahren zum Reduzieren von Verbrennungsmotoremis sionen, welches folgende Schritte aufweist:
Positionieren einer Einspritzvorrichtung in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors; und
Einspritzen von Brennstoff in den Zylinder des Ver brennungsmotors, und zwar im Wesentlichen während des Auslaßhubes des Motors.

13. Verfahren nach Anspruch 12, welches weiter folgenden Schritt aufweist:
Verbinden eines Ventils, welches betätigbar ist, um eine Brennstoffeinspritzung zu verursachen.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, welches weiter folgende Schritte aufweist:
Vorbestimmen der optimalen Mengen für die Brenn stoffeinspritzung während des Auslaßhubes über einen Teil des Betriebsbereiches des Motors und über einen Bereich von Auspuff- bzw. Abgastemperaturen;
Bestimmen der Temperatur des Abgases;
Bestimmen des Betriebszustands des Motors;
Berechnen einer Einspritzmenge basierend auf den vorbestimmten optimalen Mengen, der gemessenen Temperatur des Abgases und des bestimmten Betriebszustandes des Mo tors; und
Einspritzen der optimalen Brennstoffmenge in den Zy linder während des Auslaßhubes des Motors.

15. Emissionsreduzierungsverfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 14, wel ches weiter folgenden Schritt aufweist:
Vorbestimmen der optimalen Mengen, und zwar empi risch für eine gegebene Verbrennungsquelle.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 14, welches weiter folgenden Schritt aufweist:
Speichern der vorbestimmten optimalen Mengen an ei ner Speicherstelle, die für einen Computer zugänglich ist, der den Berechnungsschritt ausführt.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, wobei der Berechnungs schritt folgende Schritte aufweist:
Zugreifen auf die Speicherstelle;
Auswählen, welche optimale Menge am Besten der ge messenen Abgastemperatur und dem bestimmten Betriebszu stand der Verbrennungsquelle entspricht; und
Steuern des Betriebszustandes der Einspritzvorrich tung während des Einspritzschrittes, um die gewählte op timale Brennstoffmenge in den Zylinder zu liefern, und zwar während des nächsten Auslaßhubes.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, wobei die Einspritzvor richtung nur zwei Betriebszustände besitzt, einen offenen Betriebszustand, in dem der Brennstoff eingespritzt wird, und einen geschlossenen Betriebszustand, in dem die Brennstoffeinspritzung blockiert ist; und wobei der Be rechnungsschritt weiter folgenden Schritt aufweist:
Berechnen der Zeitmenge, für die die Einspritzvor richtung während des nächsten Auslaßhubes im offenen Be triebszustand sein sollte, um die gewählte optimale Brennstoffmenge zu liefern.