Kolbenvolumen

Kolbenvolumen bezeichnet in der Technik das Volumen, das durch den Kolben in einem Zylinder verdrängt wird. Es entspricht dem sogenannten Hubvolumen oder Hubraum eines Zylinders und ist eine zentrale Größe bei der Auslegung und Beurteilung von Verbrennungsmotoren, Hydraulikzylindern und ähnlichen Maschinen. Der Gesamthubraum eines Motors ergibt sich aus der Summe der Hubvolumina aller Zylinder.

Berechnung: Das Hubvolumen eines Zylinders ergibt sich aus V_swept = π/4 · D^2 · S, wobei D der Bohrungsdurchmesser und S der Hub (Kolbenhöhe) ist. Für einen Motor mit n Zylindern ist V_total = n · V_swept. Übliche Maßeinheiten sind Kubikzentimeter (cm³) oder Liter (L). Beispiel: Ein Zylinder mit Bohrung 86 mm und Hub 86 mm hat V_swept ≈ 499 cm³; bei einem Vierzyinder-Motor ergibt sich ca. 2,0 Liter Gesamthubraum.

Zusammenhang mit anderen Größen: Der Hubraum beeinflusst Leistungspotenzial, Drehmoment und Kraftstoffverbrauch. In der Praxis wird der effektive Verbrennungsraum auch durch das Verdichtungsverhältnis bestimmt, das sich aus dem Verhältnis des Volumens bei OT (oberer Totpunkt) zu UT (unterer Totpunkt) ergibt, wobei das Verdichtungsvolumen die Zylinder- bzw. Brennraummenge angibt. Der Kolben selbst hat außerdem ein physikalisches Volumen, das in speziellen Berechnungen berücksichtigt werden kann (z. B. für die genaue Bestimmung des Verdichtungsraums), ist aber nicht identisch mit dem verdrängten Hubvolumen.

Hinweise zur Terminologie: In vielen Fachtexten wird Kolbenvolumen synonym mit Hubvolumen verwendet. Um Verwechslungen zu vermeiden, wird oft explizit zwischen dem verdrängten Volumen pro Zylinder und dem physikalischen Volumen des Kolbens unterschieden.