Das Institut für Kolbenmaschinen (IFKM) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) arbeitet seit vielen Jahren an vielfältigen Fragestellungen zur Verbesserung des Verbrennungsmotors, der auch in Zukunft als wesentliches Element eines teilelektrischen Antriebsstranges (insbesondere Parallelhybrid) von Bedeutung sein wird.
Bei der Brennverfahrensentwicklung werden beispielsweise innermotorische Prozesse zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen optimiert. Dies erfolgt jedoch immer unter Berücksichtigung einer vorhandenen Abgasnachbehandlung, da diese in enger Wechselwirkung mit dem Verbrennungsmotor steht. Auch diese Fragestellungen werden am IFKM bearbeitet. Am IFKM werden hierfür Simulationsrechnungen als auch experimentelle Untersuchungen auf modernen Verbrennungsmotorprüfständen durchgeführt. Hierzu zählen neben einer umfangreichen Abgasanalytik auch vielfältige optische Analysemethoden, die Endoskop basiert auch minimalinvasiv an Serienmotoren eingesetzt werden können. Parallel dazu wird der Verbrennungsmotor auch mit modernsten Berechnungsmethoden simulativ abgebildet, um experimentelle Daten detaillierter interpretieren und Vorhersagen für modifizierte Betriebsbedingungen machen zu können.
Die Kombination des Verbrennungsmotors mit einer E-Maschine bedeutet eine signifikante Veränderung der motorischen Betriebsbedingungen, da z. B. häufigere Motorstart- und -stoppvorgänge auftreten, die insbesondere auch zu ungünstigeren Bedingungen für die gesamte Peripherie inklusive der Abgaskatalysatoren führen können, weshalb hier weiterführende Optimierungen zielführend sind.