Hubraum

Der Hubraum (auch Hubvolumen) bezeichnet für die Zylinder von Hubkolbenmotoren das umschlossene Volumen, das sich aus dem Arbeitsweg des einzelnen Kolbenhubes ("Hub") und der wirksamen Kolbenquerschnittsfläche ("Bohrung") ergibt.

Berechnung

Als wirksame Kolbenquerschnittsfläche ist in der Regel die von der Kolbendichtung bzw. der inneren Zylinderwand umschlossene Kreisfläche A anzusehen ($A = \pi * r^2$, wobei r der Halbmesser der Kolbenfläche ist). Nicht anzusetzen ist dagegen eine größere Kolbenfläche, die sich aus einer gewölbten statt einer planen Kolbenendfläche ergibt.
Der Kolbenhub ist der Weg, der zwischen den beiden äußersten Stellungen des Kolbens zurückgelegt wird, bei Motoren als oberer und unterer Totpunkt bezeichnet.
Das Hubvolumen V ergibt sich also mit Aw als wirksamer Kolbenfläche und h als Hubweg zu

$V=Aw*h$,

wobei als Maßeinheit meist Kubikzentimeter (cc, ccm, cm³) oder Liter (l ltr.) angegeben werden. 1000 ccm = 1 l.
Bei gleichen Arbeitsbedingungen (z. B. Druck, Temperatur und Füllgrad) ist der Hubraum ein Indikator zum Vergleich der Leistung verschiedener Maschinen und eine der Kenngrößen eines Verbrennungsmotors. Es wird zudem unterschieden nach dem einzelnen Zylinderhubraum und Gesamthubraum einer Maschine, der sich aus der Multiplikation der Zylinderhubräume mit der Zahl der Zylinder ergibt.

Je nachdem ob der Kolbenhub größer oder kleiner als der Durchmesser des Zylinders ist, spricht man von einem Langhuber (oder überquadratisch) oder einem Kurzhuber (unterquadratisch). Sind sie gleich, ist der Zylinder quadratisch.

Spezifikationen bei Kfz Verbrennungsmotoren

Kurzhuber werden häufig mit einer größeren Kolbenfläche gebaut und ermöglichen die Unterbringung von größeren Ventilen. Sie sind drehzahlfester und ermöglichen so hohe Literleistungen. Sie werden daher überwiegend in Sportwagen und den meisten Motorrädern verwendet.

Langhuber ermöglichen eine bessere Brennraumgestaltung und eine optimiertere Verbrennung. Sie haben einen geringfügig höheren Wirkungsgrad. Sie finden sich eher in PKWs als in Motorrädern.

Drehmoment

Hubraum und Drehmoment stehen in Verhältnis zueinander. Zwar ist der Hubraum nicht die einzige entscheidende Größe hinsichtlich des maximalen Drehmoments, jedoch vergleicht man zwei konstruktiv gleichartige Motoren miteinander, wird der hubraumgrößere immer drehmomentstärker sein.

Faustformel für Saugmotoren: Der Wert für das maximale Drehmoment (in Nm) liegt hier bei etwa einem Zehntel des Hubraumes (in cm³). Eine Abweichung von bis zu +/- 15 % ist hierbei jedoch oft vorhanden, in der Regel eher nach unten.

Beispiel: Hat ein Saugmotor einen Hubraum von 1.000 cm³, so liegt das maximale Drehmoment meist bei ca. 85 bis 115 Nm. Liegt es deutlich höher, ist davon auszugehen, dass der Motor über eine Aufladung (Turbolader oder Kompressor) verfügt.

Kfz-Steuer

Der Hubraum wird regelmäßig für die Steuerbemessung herangezogen wobei in Deutschland die sogenannte Steuerformel verwendet wird. Die Kfz-Steuer für zulassungspflichtige Zweiräder beträgt jährlich 1,84 € je angefangene 25 ccm Hubraum (gilt seit 1955 unverändert). Nach § 18 (2) 4a. StVZO sind Leichtkrafträder mit Verbrennungsmotor mit nicht mehr als 11 kW/15 PS und einem Hubraum von mehr als 50 ccm, aber nicht mehr als 125 ccm zulassungsfrei und damit entsprechend § 3 Satz 1 des Kraftfahrzeugsteuergesetzes von der Besteuerung befreit.

Führerscheinklassen

• 0-50 ccm bis 45/50/60 km/h (je nach Baujahr): Klasse M, ab 16 (ab 15 nur in Deutschland)
• 0-125 ccm bis 11 kW/15 PS: Klasse A1, ab 16 max. 110 km/h, ab 18 offen
• alle: Klasse A

Bedeutung

Hubraum geht im Motorradmarkt mit Wertigkeit einher. Ein Motorrad mit mehr Hubraum ist fast immer teurer als ein vergleichbares mit weniger Hubraum, unabhängig von der erreichten Leistung. Das spiegelt sich auch in den Gebrauchtpreisen wieder, selbst bis ganz am Ende der Lebenszeit eines Motorrad. Als Faustformel für nicht fahrbereite, verlotterte Maschinen gilt z.B. "1 € pro Kubik". Motorräder mit mehr Hubraum bekommen auch oft eine höherwertige Ausstattung, selbst bei gleicher Leistung (z.B. durch die 98 PS-Drossel).

Auch der Spruch "Hubraum ist durch nichts zu ersetzen, außer durch noch mehr Hubraum" spiegelt die Bedeutung wieder.

Klassen

• bis 50 ccm: Motorroller, Mopeds und Mokicks mit Versicherungskennzeichen, nicht HU-pflichtig, keine Kfz-Steuer.
• über 50 bis 125 ccm: Leichtkrafträder, normalerweise mit Fahrerlaubnis Klasse A1 zu fahren, dann max. 15 PS/11 kW. HU-pflichtig, mind. Haftpflichtversicherung, Kfz-Steuer wird nicht erhoben.
• über 125 ccm: Krafträder
  • bis 450 ccm: Enduros, Supermotos, Großroller, selten Sportler
  • 450 bis 550 ccm: Naked Bikes, Supermotos
  • 600 bis 750 ccm: Naked Bikes, Sportler, Supersportler, Allrounder, die größten Einzylinder-Modelle (meist Supermotos bzw. Enduros)
  • 750 bis 1.400 ccm: Sportler, Supersportler, Tourer, Sporttourer, Naked Bikes, Cruiser
  • über 1.400 ccm: überwiegend Cruiser und Chopper

Entwicklung

Die Hubräume werden immer größer. Vor 30 Jahren waren 500 ccm noch richtig viel, heute haben selbst Anfängermaschinen schon mehr. Nach oben hin scheint keine Grenze erkennbar zu sein. Der Umstieg von Zwei- auf Viertakter, strengere Emissionsvorschriften und wachsendes Fahrzeuggewicht durch Komfortausstattung tragen dazu bei, dass die meisten Motorrädern nicht in dem Maß schneller werden, wie das Hubraumwachstum vermuten lässt.

Bei den schnellsten Motorrädern, den Supersportlern, sind die Hubräume seit 20 Jahren fast konstant.

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