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Hubraum

Glossar

Bezug zum Kraftfahrzeug

Motorgröße, Besteuerung
Maschine, Motor
Hubkolbenmotor

 

Beschreibung

Der Hubraum gibt in erster Linie die Größe eines Hubkolbenmotors an. Hierbei ist es erst einmal unwichtig, um welches Antriebsmittel es sich handelt. Geschichtlich gesehen waren Hubkolbenmotoren die ersten Aggregate zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs.

Der Hubraum ist das Volumen, das von den Kolben eines Motors zur Verrichtung der Arbeit genutzt wird. Daher wurde der Hubraum zur steuerlichen Grundlage für Kraftfahrzeuge genutzt, da sich hier das Potential eines Motors, genutzt oder ungenutzt, am objektivsten beurteilen lässt. Für Kreiskolbenmotoren musste daher eine andere Art der Berechnung zugrunde gelegt werden. Die in modernen Zeiten aufkommenden Elektrofahrzeuge, die keinen Verbrennungsmotor mehr besitzen unterliegen ebenfalls einer Steuerpflicht. Da hier der Motor nichts Vergleichbares bietet, mussten hier neue Algorithmen und Methoden entwickelt werden, um eine gerechte Besteuerung realisieren zu können.

  • Hubkolbenmotoren

    Hier lässt sich der Kolbenhub sehr einfach ermitteln. Grundlage sind hier zwei Größen.
    Erstens die wirksame Kolbenquerschnittsfläche, „d“; normalerweise handelt es sich hierbei um die vom Zylinder eingeschlossene Fläche, die auf der Kolbenseite durch die Kolbenringe abgedichtet wird. Für die steuerliche Berechnung muss hier allerdings von einer, teilweise theoretischen, planen Kolbenfläche ausgegangen werden, da, je nach Bauform des Motors, auch gewölbte Kolbenflächen oder solche mit Einsparungen etc. vorkommen können.
    Zweitens der Kolbenhub, „s“; hierbei handelt es sich um die Strecke zwischen den beiden Extrempunkten der Kolbenbewegung. Im Kraftfahrzeugbereich spricht man hier häufig von unteren und oberen Totpunkt.
    Die Berechnung sieht folgendermaßen aus:

     

    AZylinder = π ⋅ d2 4

     

    VZylinder = AZylinder ⋅ s

     

    VMotor = VZylinder ⋅ n

     

    mit
    d: Kolbendurchmesser
    s: Hubstrecke
    n: Zylinderanzahl
    AZylinder: Kolbenfläche
    VZylinder: Zylindervolumen
    VMotor: Motorvolumen

     

  • Kreiskolbenmotoren

    Die Berechnung des Hubraums, oder hier beim Kreiskolbenmotor Kammervolumens, ist ungleich schwieriger als bei einem Hubkolbenmotor. Es gibt verschiedene Grundlagen zur Berechnung des Kammervolumens.
    Zum Einen die thermodynamisch korrekte Methode, bei der der Kreiskolbenmotor als ein Dreizylinderviertaktmotor angenommen wird. So sind die thermodynamischen Abläufe in den Kammern und den Zylindern absolut gleich und vergleichbar.
    Auf der anderen Seite kann ein Kreiskolbenmotor als ein Zweizylinderviertaktmotor angenommen werden, die bei gleicher Drehzahl (Exzenter- und Kurbelwelle) laufen. Die thermodynamische Vergleichbarkeit ist hier nicht mehr gegeben, allerdings ergeben sich hierdurch Vorteile bezüglich einer Besteuerung und der Bewertung des Abgasverhaltens.
    Die Berechnung sieht folgendermaßen aus:

     

    VKammer = 3 ⋅ √3 ⋅ r ⋅ e ⋅ b

     

    VMotor = VKammer ⋅ n

     

    mit
    r: Radius des Grundkreises
    e: Exzentrizität
    b: Kammerbreite
    n: Läuferanzahl
    VKammer: Kammervolumen
    VMotor: Motorvolumen

     

  • Elektromotor

    Elektromotoren haben keinerlei Hubraum, der berechnet werden kann. Daher können hier keine Berechnungen durchgeführt werden.
 
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