Rechner 04 / Motor
Hubraum-Rechner
Der Hubraum ist das je Zylinder verdrängte Volumen mal Zylinderzahl — Bohrung und Hub zählen also mehr als die Typbezeichnung des Motors. Ermitteln Sie den Hubraum in Kubikzoll (CID), Litern und cm³ aus Bohrung, Hub und Zylinderzahl — Benzin oder Diesel, jede Bauform.
So funktioniert dieser Rechner
Die Einheiten werden automatisch festgelegt — metrisch auf nicht-englischen Seiten (oder wenn die Sprache Ihres Geräts eine der unterstützten ist), sonst US-amerikanisch — und werden automatisch umgerechnet, wenn Sie den Schalter über dem Formular umschalten. Ein Sprachwechsel setzt auf die Standardeinstellung dieser Sprache zurück, sofern Sie nicht erneut manuell umschalten.
Dies ist die Standardformel für das Hubvolumen, die sowohl bei Benzin- als auch bei Dieselmotoren verwendet wird — jeder Zylinder wird als einfacher Zylinder behandelt (π/4 × Bohrung² ergibt die Querschnittsfläche, multipliziert mit der Hublänge für das Volumen), summiert über alle Zylinder. Dies funktioniert für Reihen-, V-, Boxer- und jede andere Zylinderanordnung, da die Geometrie pro Zylinder nicht von der Anordnung der Zylinder abhängt.
Rechenbeispiel: der Chevrolet 350 Small-Block
Die Vorgabewerte des Rechners stammen von einem realen Motor — einem V8 mit 4,000 Zoll Bohrung und 3,480 Zoll Hub:
- Zylinderfläche = (π ÷ 4) × 4,000² = 0,785398 × 16 = 12,566 Zoll²
- Ein Zylinder = 12,566 × 3,480 = 43,73 Zoll³
- Acht Zylinder = 43,73 × 8 = 349,8 Zoll³
- In Litern = 349,8 × 0,0163871 = 5,73 L
- In cm³ = 349,8 × 16,3871 = 5.733 cm³
Auf dem Typenschild steht 350. Die Geometrie ergibt 349,8. Keiner der beiden Werte ist falsch: Hersteller runden den Hubraum auf eine vermarktbare Zahl, und zwar in die Richtung, die ihnen passt. Die Angabe 5,7 L desselben Motors rundet in die andere Richtung, von 5,73 aus.
Bohrung und Hub von Motoren, an denen Sie nachrechnen können
Jede Zeile wurde mit der obigen Formel neu berechnet statt aus einem Datenblatt übernommen. Sie können also jede davon in den Rechner eingeben und dieselbe Zahl zurückbekommen. Die Differenz zwischen berechneter und beworbener Spalte ist Rundung, kein Fehler.
| Motor | Bohrung | Hub | Zyl. | Berechnet | Beworben |
|---|---|---|---|---|---|
| Ford 302 / 5.0 Windsor | 4,000" | 3,000" | 8 | 301,6 Zoll³ | 302 CID / 5,0 L |
| Chevrolet 350 Small-Block | 4,000" | 3,480" | 8 | 349,8 Zoll³ | 350 CID / 5,7 L |
| Ford 351 Windsor | 4,000" | 3,500" | 8 | 351,9 Zoll³ | 351 CID / 5,8 L |
| Chevrolet 383 „Stroker“ | 4,030" | 3,750" | 8 | 382,7 Zoll³ | 383 CID |
| Chevrolet 454 Big-Block | 4,250" | 4,000" | 8 | 454,0 Zoll³ | 454 CID / 7,4 L |
| GM Duramax LB7 | 4,055" | 3,897" | 8 | 402,6 Zoll³ | 6,6 L |
| Ford Power Stroke 6.7 | 3,900" | 4,250" | 8 | 406,2 Zoll³ | 6,7 L |
| Cummins 5.9 B-Serie | 4,020" | 4,720" | 6 | 359,4 Zoll³ | 5,9 L |
| Cummins 6.7 ISB | 4,210" | 4,880" | 6 | 407,6 Zoll³ | 6,7 L |
Die Zylinderanordnung geht nie in die Formel ein. Ein Reihensechszylinder und ein V6 mit gleicher Bohrung und gleichem Hub haben exakt denselben Hubraum, weil jeder Zylinder für sich gemessen und dann multipliziert wird. Deshalb fragt der Rechner nach einer Zylinderzahl und nicht nach einer Bauform.
Bohrung-Hub-Verhältnis, und was es Ihnen sagt
Zwei Motoren können denselben Hubraum haben und sich völlig unterschiedlich verhalten. Teilen Sie die Bohrung durch den Hub: über 1,00 ist kurzhubig, darunter langhubig. Nach dem Hubraum ist das die nützlichste Aussage, die diese beiden Zahlen liefern.
| Auslegung | Bohrung ÷ Hub | Verhalten | Typisch für |
|---|---|---|---|
| Ausgeprägt kurzhubig | > 1,20 | Dreht willig hoch; Leistungsspitze oben | Sportliche Ottomotoren — der Ford 302 liegt bei 1,33 |
| Leicht kurzhubig | 1,05 – 1,20 | Breites, universelles Leistungsband | Die meisten Otto-V8 — der Chevrolet 350 liegt bei 1,15 |
| Quadratisch | ≈ 1,00 | Ausgewogener Kompromiss | Der Chevrolet 454 liegt bei 1,06 |
| Langhubig | < 1,00 | Drehmoment unten; niedrigere Drehzahlgrenze | Diesel — der Cummins 5.9 liegt bei 0,85 |
Deshalb sind ein 5,9-Liter-Cummins und ein 5,7-Liter-Otto-V8 trotz fast identischen Hubraums keine vergleichbaren Motoren. Mehr Hub bedeutet mehr Hebelarm an der Kurbelwelle und mehr Kolbenweg pro Umdrehung — genau der Kompromiss, den ein Diesel sucht und ein hochdrehender Ottomotor nicht.
Was eine Aufbohrung tatsächlich bringt
Die Bohrung geht quadratisch in die Formel ein, deshalb gewinnt Aufbohren schneller Hubraum, als die Zahlen vermuten lassen — und deshalb passt ein überholter Motor nicht mehr zu seinem Typenschild. Alle Werte unten beziehen sich auf einen 350er-Block (Hub 3,480 Zoll, 8 Zylinder) mit zunehmend größeren Bohrungen.
| Übermaß | Bohrung | Hubraum | Zuwachs |
|---|---|---|---|
| Serie | 4,000" | 349,85 Zoll³ | — |
| +0,030" | 4,030" | 355,12 Zoll³ | +5,27 Zoll³ |
| +0,040" | 4,040" | 356,88 Zoll³ | +7,03 Zoll³ |
| +0,060" | 4,060" | 360,42 Zoll³ | +10,57 Zoll³ |
| +0,125" | 4,125" | 372,05 Zoll³ | +22,21 Zoll³ |
Der Hub wird nur multipliziert und skaliert daher linear: derselbe Block, von 3,480 auf 3,750 Zoll Hub gebracht, ergibt bei Serienbohrung 377,0 Zoll³. Machen Sie beides — 4,030 Zoll Bohrung und 3,750 Zoll Hub — und Sie haben 382,7 Zoll³, also genau den Motor, den alle einen 383er nennen. Wie weit ein konkreter Block sicher aufgebohrt werden darf, beantwortet ein Motorenbauer mit dem Block vor sich, keine Tabelle.
Hubraum-Umrechnungen
| Von | Nach | Multiplizieren mit |
|---|---|---|
| Kubikzoll (Zoll³ / CID) | Kubikzentimeter (cm³) | 16,387064 |
| Kubikzoll (Zoll³ / CID) | Liter (L) | 0,016387064 |
| Liter (L) | Kubikzoll (Zoll³) | 61,0237 |
| Kubikzentimeter (cm³) | Liter (L) | 0,001 |
| Millimeter (Bohrung/Hub) | Zoll | 0,0393701 |
Ein Kubikzentimeter und ein Milliliter sind dasselbe Volumen, 5.733 cm³ und 5,733 L sind also dieselbe Zahl in zwei Schreibweisen. Metrische Bohrungs- und Hubmaße sind meist ganze Millimeter, weshalb ein metrisch ausgelegter Motor nur selten auf einer runden Kubikzoll-Zahl landet.
Wo das schiefgeht
- Die Bohrung als Radius eingeben. Die Bohrung ist der volle Zylinderdurchmesser. Sie versehentlich zu halbieren viertelt das Ergebnis, weil sie quadratisch eingeht — mit Abstand der häufigste Fehler, und das Ergebnis ist so falsch, dass es meist sofort auffällt.
- Die Bohrung runden. Da sie quadratisch eingeht, verdoppelt sich ihr Fehler im Ergebnis ungefähr. 4,03 statt 4,030 ist harmlos; 4,0 statt 4,030 verliert 5 Zoll³.
- Dem Typenschild statt der Messung glauben. Ein um 0,030 Zoll aufgebohrter „350er“ ist ein 355er. Wer Kolben bestellt oder eine Klasse nennt, richtet sich nach dem Block, nicht nach dem Schild.
- Die beworbene Literangabe für exakt halten. 5,7 L, 6,6 L und 6,7 L sind Marketingrundungen von 5,73, 6,60 und 6,65.
- Vom Hubraum auf die Leistung schließen. Er legt nur die Größe der Luftpumpe fest. Verdichtung, Steuerzeiten, Kanalquerschnitte, Gemischbildung und Aufladung verschieben die Leistung, ohne den Hubraum um einen einzigen Kubikzoll zu ändern.
- Einheiten während der Eingabe mischen. Eine Bohrung in Millimetern mit einem Hub in Zoll ergibt eine plausibel aussehende, bedeutungslose Zahl. Nutzen Sie den Umschalter, statt ein Feld von Hand umzurechnen.
Woher diese Zahlen stammen
Der Hubraum ist Geometrie, und die Rechnung ist exakt. Was er nicht sagt, ist die Leistung — die wird nach einer veröffentlichten Prüfnorm gemessen, nicht hergeleitet.
- SAE International — Veröffentlicht J1349 und die übrigen Prüfnormen, nach denen eine angegebene Leistungs- oder Drehmomentzahl gemessen wird.
- EPA Vehicles and Engines — Daten zur Emissionszertifizierung — dort werden die offiziellen Werte einer Motorenfamilie hinterlegt.
Warum weicht mein berechneter Hubraum leicht von der Werksangabe ab?
Vom Werk veröffentlichte Hubraumangaben werden manchmal gerundet, und die tatsächliche Bohrung/der Hub können leicht um einige Tausendstel von der Nennspezifikation abweichen — kleine Messunterschiede summieren sich durch den quadrierten Bohrungsterm.
Funktioniert das auch für Dieselmotoren?
Ja — der Hubraum ist reine Zylindergeometrie und gilt unabhängig von Kraftstoffart oder Zündmethode gleichermaßen.
Mein Motor wurde aufgebohrt. Welche Bohrung gebe ich ein?
Die aktuelle, nicht die ab Werk. Ein um 0,030 Zoll aufgebohrter 350er-Block hat 4,030 Zoll Bohrung und 355 Zoll³ Hubraum — das ist der reale Motor vor Ihnen, während das Typenschild ein Bauteil beschreibt, das es nicht mehr gibt.
Ändert die Bauform — Reihe, V, Boxer — das Ergebnis?
Nein. Jeder Zylinder wird einzeln gemessen und mit der Zylinderzahl multipliziert, ein Reihensechszylinder und ein V6 mit gleicher Bohrung und gleichem Hub haben also denselben Hubraum. Die Bauform beeinflusst Massenausgleich, Bauraum und Zündfolge — nichts davon ist Volumen.
Warum wiegt die Bohrung schwerer als der Hub?
Weil die Bohrung quadratisch eingeht und der Hub nicht. Ein Prozent mehr Bohrung erhöht den Hubraum um rund zwei Prozent, ein Prozent mehr Hub nur um ein Prozent. Deshalb führt ein Tippfehler bei der Bohrung zu einem stark falschen und beim Hub zu einem nur leicht falschen Ergebnis.
Nur Schätzwerte, basierend auf der eingegebenen Bohrung und dem Hub. Verwenden Sie präzise Messungen für ein präzises Ergebnis — eine kleine Rundung bei Bohrung oder Hub hat eine überproportionale Wirkung, da die Bohrung in der Formel quadriert wird.