Die Tuning-Formel: Wichtige Maßeinheiten und mehr rund ums Auto – verständlich erklärt!

Thomas Wachsmuth 9. März 2023 Anzeige, Tipps, Produkte, Infos & Co.

Lesezeit 7 Min.

Kürzlich aktualisiert am 23. September 2023 um 08:51 Uhr

Nicht jeder mag Mathematik. Mancher dürfte sogar mehr als glücklich sein, mit der Schulzeit die erzwungene Beschäftigung mit diesem Thema hinter sich gelassen zu haben. Doch täuschen wir uns nicht, Zahlen, Formeln und verschiedenste Maßeinheiten gehören zum Alltag einfach dazu. Sei es das Herausrechnen eines Kilogramm-Preises im Supermarkt, um Produkte unterschiedlicher Hersteller besser taxieren zu können. Sei es die Nutzung einer speziellen Methode, der sogenannten Kelly-Formel, um seine Chancen bei Sportwetten zu steigern. Oder sei es eben das Thema Fahrzeuge und Motoren.

Kfz-Mechatroniker lernen wenigstens in der Berufsschule alle hier relevanten Berechnungsarten und Maßeinheiten von der Pike auf. Bei Selfmade-Tunern hingegen, die sich alle Fähigkeiten selbst beigebracht haben, kommt die Wissensmenge jedoch auf die persönliche Zuneigung zum Zahlen-Jonglieren an. Wir haben auf den folgenden Zeilen einmal einige wirklich relevanten Maßeinheiten rund um Fahrzeuge zusammengetragen und so erläutert, dass auch Menschen ohne Mathe-Zuneigung sie verstehen – zumal Rechnen längst nicht bei jeder Information nötig ist.

Rund um den Hubraum

Preisfrage: Was ist der Hubraum? Ganz einfach, es ist das Raumvolumen zwischen oberem (OT) und unterem Totpunkt (UT) des sich bewegenden Kolbens – angegeben entweder in Kubikzentimeter (cm³) oder Liter (l). 1.000 cm³ sind gleich 1 l. Bei praktisch allen Fahrzeugen wird der Hubraum (etwa, wie er im Fahrzeugschein angegeben wird) als Gesamthubraum verstanden – die Hubräume aller Zylinder zusammengerechnet. Das heißt, um den Hubraum eines Zylinders herauszubekommen, ist es nötig, den Gesamthubraum durch die Anzahl der Zylinder zu dividieren.

Nun ergibt sich dieser Hubraum pro Zylinder nicht nur durch die Höhe des Raumes zwischen OT und UT (der sogenannte Kolbenhub), sondern ebenso den Durchmesser der Zylinderbohrung. Je nachdem, wie das Verhältnis von Zylinderbohrung zu Kolbenhub aussieht, gibt es nicht nur unterschiedliche Begrifflichkeiten, sondern Motorcharakteristiken:

Kurzhuber: Der Kolbenhub ist geringer als die Zylinderbohrung (<1). Das gestattet größere Drehzahlen und den Einbau verhältnismäßig größerer Ventile – was bei ansonsten gleichem Hubraum für mehr Leistung sorgt.
Langhuber: Der Kolbenhub ist größer als die Zylinderbohrung (>1). Die Leistung ist geringer als beim Kurzhuber, dafür ist allerdings das Drehmoment i.d.R. größer – primär im unteren Drehzahlbereich. Außerdem sind die Brennräume thermisch effektiver, wodurch der spezifische Kraftstoffverbrauch geringer ist.

Die meisten Pkw sind moderate Kurz- oder Langhuber. Je stärker ein Motor jedoch Richtung Sportlichkeit tendiert, desto kurzhubiger wird er vielfach gestaltet. Bei der Formel 1 und bei manchen Rennmotorrädern etwa werden teilweise Werte von 0,4 erreicht. Dementsprechend extrem können die Drehzahlen sein.

Wer die Sache ausrechnen möchte: 3,14 × (Bohrung in mm / 2)2 × Kolbenhub in Millimeter

Leistung und Drehmoment

Diese beiden Werte dürften bei „Benzingesprächen“ fraglos die wichtigsten Vergleichsdaten neben dem Hubraum sein. Bloß: Längst nicht jeder kennt so richtig den Unterschied.

Leistung (früher in PS, heute in Kilowatt, kW; 1 kW = 1,36 (DIN-) PS). Leistung ist letztlich freigesetzte Energie in einem bestimmten Zeitraum. Bei den allermeisten Motoren liegt das Leistungsmaximum erst in einem sehr hohen Drehzahlbereich an – deutlich höher als das Drehmomentmaximum. Wichtig: Auch wenn Pferdestärke und Horsepower sinngemäß das Gleiche bedeuten, so unterscheiden sich PS und HP jedoch fulminant voneinander.
Drehmoment (in Newtonmeter, Nm, nur bei US-Cars in Pound-Foot (lb · ft oder ft · lb; 1 lb · ft = 1,355 Nm). Das Drehmoment ist die Kraft, die zwischen Kolben und Antriebswelle wirkt, also ein Hebelarm. Das Drehmomentmaximum liegt je nach Motor bereits bei sehr niedrigen Drehzahlen an.

Wer jetzt immer noch nicht so ganz weiß, welcher Wert für ihn wichtiger ist, der kann sich an folgenden alten Merksatz aus der Fahrzeug-Szene halten:

Leistung besagt, wie schnell man gegen eine Wand fahren kann;
Drehmoment verrät, wie weit man die Wand mitnimmt.

Reifen und Felgen

Es gibt am Auto manches, was reichlich kryptisch bezeichnet wird. Was allerdings Otto Normaltuner anbelangt, dürfte das Thema Reifen und Felgen sicherlich zu den komplexesten gehören – teilweise wirklich unnötig komplex, weil unter anderem metrische, prozentuale und imperiale (zöllige) Werte vermengt werden und das auch noch hochoffiziell. Schlüsseln wir alles mal auf.

Angenommen sei eine Felgen-Reifen-Kombination
7,5J × 17, ET30, LK 5 × 120 mit 225/35 R17 71 V

Felge:

7,5 (oder jede andere erstgenannte Zahl) bezeichnet stets die Felgenbreite in Zoll (1 Zoll = 25,4 Millimeter), gemessen zwischen den Innenseiten der Felgenhörner – also die Punkte, an denen der Reifen von innen gegen die Felge gedrückt wird.
J ist ein Code für die genaue Form des Felgenhorns.
17 ist der Felgendurchmesser in Zoll, gemessen ebenfalls an den Innenseiten der Felgenhörner, wo der Reifen die Felge berührt.
ET-30: ET ist die Einpresstiefe in Millimetern. Sie bezieht sich auf die Auflagefläche, wo die innere Felgennabe Kontakt zur Radnabe macht – und zwar von einer gedachten Mittellinie quer durch die Felge gesehen. Einmal angenommen, zwischen Felgennabe und ihrer Vorder- und Rückseite bestünde der gleiche Abstand. Dann wäre das ET0. Liegt die Felgennabe weiter in Richtung Felgenaußenseite, dann wird der Abstand durch einen positiven Wert dargestellt. Rückt sie weiter in Richtung Felgeninnenseite, wird dem Wert ein – vorgestellt. ET-30 sind also schon ziemliche „Schüsseln“.
LK 5 × 120: LK steht für Lochkreis, also die Löcher für Schrauben oder Stehbolzen zur Befestigung der Felge. Die erste Zahl besagt, wie viele Löcher es gibt, die zweite verrät den Abstand der Löcher in Millimeter.

Reifen:

225: Die erste Zahl bezeichnet die größte Breite eines unbelasteten Reifens in Millimeter. Je nach Formgebung kann also der reine Profilbereich schmäler sein.
35: Die zweite Zahl nach dem Schrägstrich ist ein prozentualer Wert, das Verhältnis der Höhe der Reifenflanke bezogen auf die Laufflächenbreite. Grobe Daumenregel: Je kleiner die Zahl, desto dünner sind die Pneus.
R: Verrät, dass es sich um einen Radialreifen handelt – im Unterschied zu Diagonalreifen.
17: Bezieht sich auf den Felgendurchmesser, muss also mit der zweiten Zahlenangabe der Felge ein deckungsgleicher Wert sein.
71: Ist ein Zahlencode, der für den Traglastindex steht – also wie viele Kilogramm maximal auf dem Reifen lasten dürfen.
V: Ebenfalls ein Code, jedoch für den Geschwindigkeits- bzw. Speed-Index – die maximal mit dem Reifen erlaubte Höchstgeschwindigkeit (hier 240 km/h).

So komplex die Sache ist, einen Lichtblick gibt es: Reifenangaben und Felgengröße stehen im Fahrzeugschein. Allerdings nur diejenigen für die Serienbereifung, womit Tuner dann doch wieder ein kleines Problem hätten.

Vorsicht: Unter anderem im Offroad-Bereich existieren auch Reifen, die gänzlich zöllig bemaßt werden. Dann steht dort beispielsweise 35×12.50 R15. Das System ist insgesamt simpler:

35: Reifen-Gesamtdurchmesser in Zoll (hier also 88,9 cm)
12.50: Reifenbreite in Zoll (hier 31,75 cm)
R: Radialreifen
15: Felgendurchmesser in Zoll

Ergo wird gar keine Angabe über die Flankenhöhe gemacht. Diese ergibt sich vielmehr (grob) aus dem Gesamtdurchmesser abzüglich des Felgendurchmessers.

Das elektrische System

Praktisch kein Auto jenseits ältester Oldtimer kommt ohne Elektrik aus. Damit wird die Kenntnis der hier nötigen Maßeinheiten ebenfalls wichtig. Im Prinzip haben wir es hierbei mit vier relevanten Kenngrößen zu tun:

Die Spannung, angegeben in Volt (V). Im Pkw-Bereich beträgt sie praktisch ausschließlich 12 V. Das heißt, von der Blinkerbirne bis zum Soundsystem-Verstärker muss alles für diese Voltzahl freigegeben sein.
Die Stromstärke der Batterie (eigentlich ihre Kapazität) in Ampere-Stunden (Ah). Eine typische Batterie mit 70 Ah kann also wahlweise 70 Stunden lang 1 Ampere abgeben oder 1 Stunde lang 70 Ampere.
Die (benötigte) Leistung der elektrischen Verbraucher in Watt (W). Ist primär für die Beleuchtung relevant, kann aber auch bei anderen Verbrauchern interessant sein, um deren Bedarf mit der zur Verfügung stehenden Leistung von Batterie und Generator („Lichtmaschine“) zu vergleichen.
Der elektrische Widerstand in Ohm (Ω). Er ist ganz besonders bei den diversen Kabelquerschnitten relevant.
Die allgemeine Stromstärke in Ampere (A). Ihr wichtigster Anwendungsbereich für Tuner findet sich im Sicherungskasten. Jede der dortigen Sicherungen ist nämlich für eine bestimmte Stromstärke gedacht und muss beim Überschreiten durchschmelzen – sonst geht ein elektrischer Verbraucher dahinter kaputt.

Wichtig ist Folgendes: Stromstärke, Spannung, Widerstand und Leistung stehen in direktem Verhältnis zueinander – vielleicht noch als Ohm’sches Gesetz aus der Schule bekannt. Vor allem, wer zusätzliche Leitungen ziehen möchte, sollte deshalb nicht kopflos vorgehen, sondern diese Kennwerte bedenken und alles korrekt auswählen. Wer beispielsweise einen leistungshungrigen Verstärker an ein zu dünnes Stromkabel hängt, kann mitunter für extreme Brandgefahr sorgen – brennt der Wagen ab, zahlt wahrscheinlich keine Versicherung.

Das war es natürlich längst noch nicht gewesen!

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