Hubraum berechnen: Bohrung × Hub × Zylinder (cm³ und Liter)

Der Hubraum ist das Gesamtvolumen, das alle Kolben eines Motors zwischen oberem und unterem Totpunkt verdrängen, auf Englisch als displacement oder engine capacity bezeichnet.

Er wird nach DIN 70020-1 rein geometrisch aus Zylinderbohrung, Kolbenhub und Zylinderanzahl berechnet und hängt nicht von Einspritzung, Aufladung oder Steuerzeiten ab.

Ein Vierzylindermotor mit 84 mm Bohrung und 90 mm Hub ergibt beispielsweise 1.995,04 Kubikzentimeter, also rund 2,0 Liter Hubraum, mit einem Einzelhubraum von 498,76 Kubikzentimetern je Zylinder.

Der Hubraum bestimmt maßgeblich die Kfz-Steuer und die Versicherungseinstufung und grenzt den möglichen Leistungsbereich eines Motors grob ein, sagt aber allein noch nichts über die tatsächliche Leistung in PS oder kW aus.

Trage die exakten Masse aus dem Fahrzeugschein ein, nicht die gerundete Modellbezeichnung wie 2,0 Liter, denn dahinter können tatsächlich 1.984 oder 1.998 Kubikzentimeter stecken.

Die Formel lautet nach DIN 70020-1: V = pi/4 mal d hoch 2 mal s mal z, wobei d die Bohrung in Millimetern, s der Hub in Millimetern und z die Zylinderanzahl ist.

Für 84 mm Bohrung und 90 mm Hub ergibt sich zunächst die Zylinderquerschnittsfläche pi/4 mal 84 hoch 2 gleich 5.541,77 Quadratmillimeter, multipliziert mit 90 mm Hub also 498.759 Kubikmillimeter oder 498,76 Kubikzentimeter Einzelhubraum je Zylinder.

Multipliziert mit 4 Zylindern ergibt das 1.995,04 Kubikzentimeter Gesamthubraum, also 1,995 Liter. Der Rechner übernimmt diese Rechnung automatisch und rundet auf zwei Nachkommastellen.

Wichtig: Bohrung und Hub müssen in Millimetern eingegeben werden, nicht in Zentimetern, sonst fällt das Ergebnis um den Faktor 1.000 zu niedrig aus. Ändere die Zylinderzahl, um Motoren mit anderer Zylinderanordnung durchzurechnen.

Nach Paragraf 9 Absatz 1 Nummer 2 des Kraftfahrzeugsteuergesetzes wird der Hubraum auf angefangene 100 Kubikzentimeter aufgerundet, wobei Fremdzündungsmotoren (Benziner) 2,00 Euro und Selbstzündungsmotoren (Diesel) 9,50 Euro je Einheit zahlen, jeweils zuzüglich einer CO2-Komponente ab 95 Gramm je Kilometer.

Ein Motor mit 1.995,04 Kubikzentimetern ergibt 20 angefangene Einheiten und damit 40,00 Euro Hubraumanteil beim Benziner oder 190,00 Euro beim Diesel. Ein Sechszylindermotor mit 2.979,26 Kubikzentimetern kommt auf 30 Einheiten.

Ein häufiger Irrtum ist, den exakten Hubraum mit dem gerundeten Wert aus dem Prospekt zu verwechseln: 1.995 Kubikzentimeter werden nicht auf 2.000, sondern auf 20 angefangene 100er-Einheiten aufgerundet.

Prüfe den amtlichen Hubraum im Fahrzeugschein unter Feld P.1, bevor du den Kfz-Steuer-Rechner fütterst, denn nur die dort eingetragene Zahl ist steuerlich maßgeblich.

Die Bohrung ist der Innendurchmesser des Zylinders in Millimetern, der Hub der Weg, den der Kolben zwischen oberem und unterem Totpunkt zurücklegt.

Das Verhältnis Hub geteilt durch Bohrung kennzeichnet die Motorauslegung: Liegt es über 1,0, spricht man von einem Langhuber, der bei niedrigen Drehzahlen mehr Drehmoment liefert; liegt es unter 1,0, handelt es sich um einen Kurzhuber, der höhere Drehzahlen und mehr Spitzenleistung erreicht.

Ein Motor mit 84 mm Bohrung und 90 mm Hub hat ein Hub-Bohrung-Verhältnis von 1,071 und ist damit ein leichter Langhuber, während ein Boxer-Zweizylinder mit 102,5 mm Bohrung und 76 mm Hub mit 0,741 klar ein Kurzhuber ist.

Das Verhältnis ändert nicht den Gesamthubraum, sondern nur die Drehmomentkurve und das Drehzahlverhalten. Bei nahezu gleichen Werten für Bohrung und Hub spricht man von einem quadratischen Motor.

Ja, der Rechner löst die Hubraumformel wahlweise nach der Bohrung oder nach dem Hub auf.

Für den Hub gilt s = V geteilt durch (pi/4 mal d hoch 2 mal z): Bei 82,5 mm Bohrung, 4 Zylindern und 1.984 Kubikzentimetern Gesamthubraum ergibt sich ein Hub von 92,79 Millimetern und ein Hub-Bohrung-Verhältnis von 1,125.

Für die Bohrung gilt entsprechend d gleich Wurzel aus (4 mal V geteilt durch (pi mal s mal z)).

Dieser Rückwärtsmodus eignet sich, wenn der Gesamthubraum aus dem Fahrzeugschein bekannt ist und nur ein Zylindermaß fehlt, etwa beim Motortuning oder Motorenvergleich.

Beachte, dass der Rechner stets den theoretischen Wert liefert; reale Zylinder weichen durch Fertigungstoleranzen geringfügig ab.

Für amtliche Meldungen beim Kraftfahrt-Bundesamt gilt ausschließlich der im Fahrzeugschein eingetragene Wert, niemals der selbst zurückgerechnete.

Das Verdichtungsverhältnis beschreibt, um welchen Faktor das Gasgemisch im Zylinder komprimiert wird: Epsilon gleich (Einzelhubraum plus Brennraumvolumen) geteilt durch Brennraumvolumen.

Bei einem Einzelhubraum von 498,76 Kubikzentimetern und einem Brennraumvolumen von 50 Kubikzentimetern ergibt sich ein Verdichtungsverhältnis von 11,0 zu 1, das Volumen wird also auf ein Elftel zusammengedrückt.

Höhere Verdichtung steigert den thermodynamischen Wirkungsgrad, erfordert aber klopffesteren Kraftstoff mit höherer Oktanzahl. Serien-Ottomotoren liegen üblicherweise bei 10:1 bis 13:1, Dieselmotoren ohne Fremdzündung bei 15:1 bis 22:1.

Ein verbreiteter Irrtum ist, mehr Hubraum automatisch mit höherer Verdichtung gleichzusetzen: Beide Größen sind rechnerisch unabhängig, denn die Verdichtung hängt allein vom Verhältnis zwischen Hubvolumen und Brennraumvolumen ab.

Der Rechner benötigt für diesen Wert zusätzlich das optionale Feld Brennraumvolumen; ohne Eingabe bleibt das Ergebnis auf 0 stehen.

Nein, eine allgemeingültige Umrechnung von Hubraum in PS gibt es nicht, weil die Leistung zusätzlich von der sogenannten Literleistung abhängt, dem Quotienten aus Nennleistung und Hubraum.

Während klassische Saugmotoren oft nur wenige Zehn-Kilowatt je Liter Hubraum erreichen, kommen moderne Turbomotoren durch Aufladung auf ein Vielfaches: Ein dokumentiertes Beispiel liefert 105 Kilowatt aus 2,3 Litern Hubraum, also rund 45,7 Kilowatt je Liter, während ein aufgeladener 1,0-Liter-Dreizylinder wie der Ford EcoBoost bis zu 103 Kilowatt und damit fast die dreifache Literleistung erreicht.

Formel-1-Turbomotoren der 1980er-Jahre erzielten in Qualifying-Konfiguration zeitweise rund 736 Kilowatt je Liter. Der Hubraum-Rechner liefert deshalb bewusst keinen PS-Wert, sondern nur die geometrische Größe.

Willst du die tatsächliche Leistung wissen, hilft nur der Blick ins Fahrzeugschein-Feld P.2 (Kilowatt) oder in die Herstellerangabe.

Die mittlere Kolbengeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich der Kolben im Mittel durch den Zylinder bewegt, und berechnet sich als c_m gleich 2 mal Hub mal Drehzahl geteilt durch 60.000, wenn der Hub in Millimetern und die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute eingesetzt werden und das Ergebnis in Metern pro Sekunde vorliegen soll.

Bei Serienmotoren liegt die mittlere Kolbengeschwindigkeit bei Nenndrehzahl typischerweise zwischen 10 und 15 Metern pro Sekunde, bei Rennmotoren überschreitet sie häufig 20 Meter pro Sekunde, allerdings auf Kosten der Lebensdauer.

Der Hub allein bestimmt die Kolbengeschwindigkeit nicht, denn die Drehzahl geht gleichwertig ein; ein größerer Hub bei gleicher Drehzahl erhöht sie jedoch proportional.

Der Hubraum-Rechner erfasst keine Drehzahl und liefert deshalb keinen Geschwindigkeitswert, wohl aber den für die Formel nötigen Hub.

Setze den berechneten Hub zusammen mit der Nenndrehzahl aus dem Datenblatt in die Formel ein, um die Kolbengeschwindigkeit deines Motors abzuschätzen.

Der Hubraum steht in Feld P.1 der Zulassungsbescheinigung Teil I, direkt neben der Leistung in Kilowatt in Feld P.2, der Kraftstoffart in P.3 und der Nenndrehzahl in P.4; bei Elektrofahrzeugen bleibt P.1 leer oder zeigt eine Null.

Weicht der von dir berechnete Wert vom amtlichen Eintrag ab, hat das meist drei Ursachen: Erstens rundet der Fahrzeugschein auf ganze Kubikzentimeter, während der Rechner alle Dezimalstellen ausgibt.

Zweitens sind Modellbezeichnungen wie 2,0 Liter Marketingangaben; ein sogenannter 2,0-Liter-Motor hat oft tatsächlich 1.984, 1.995 oder 1.998 Kubikzentimeter.

Drittens können eingegebene Maße von den realen Fertigungsmaßen abweichen, etwa nach einer Aufbohrung. Maßgeblich für Steuer und Zulassung ist ausschließlich der in Feld P.1 eingetragene amtliche Wert, niemals der selbst berechnete.

Vergleiche deine Eingaben deshalb immer mit dem Fahrzeugschein oder dem KBA-Typschein, bevor du das Ergebnis weiterverwendest.

Der Rechner ordnet jedes Ergebnis einer von neun Hubraumklassen zu, von Mofa und Moped bis 50 Kubikzentimetern über Leichtkrafträder bis 125 Kubikzentimetern bis hin zu Hochleistungsmotoren über 5.000 Kubikzentimetern; ein klassischer 2,0-Liter-Vierzylinder fällt mit 1.995,04 Kubikzentimetern in die Mittelklasse.

Die Formel V gleich pi/4 mal d hoch 2 mal s mal z gilt unabhängig von der Zylinderzahl und funktioniert auch mit dem Wert 1 für Einzylinder-Motorräder: Ein Single mit 100 mm Bohrung und 63,4 mm Hub kommt auf 497,94 Kubikzentimeter, knapp eine 500er-Klasse.

Ebenso macht es geometrisch keinen Unterschied, ob der Motor nach dem Zweitakt- oder Viertaktprinzip arbeitet, denn beide verdrängen dasselbe Hubvolumen zwischen den Totpunkten; der Arbeitszyklus ändert nur, wie oft je Umdrehung gezündet wird, nicht das Volumen selbst.

Nutze für Motorräder dieselben Eingabefelder wie für Pkw, lediglich mit kleineren Bohrungs- und Hubwerten.