20. September 2025

Motorrad Motor Aufbau und Funktion

Der Quell der Freude des Motorradfahrens sind zwei Räder und ein Motor. Nicht nur bringt der Motorradmotor uns nach vorne, treibt uns mit Pferdestärken und Drehmoment an, sondern macht er auch einen großen Teil des Gefühls für ein Motorrad aus. Es stellt sich die Frage, welcher Motorradmotor passt zu mir? Jenes Gefühl, was man für ein Motorrad hat, ist entscheidend geprägt vom Motor und seinem Charakter. Wir geben hier die Antwort, erklären die Unterschiede der Motorradmotoren und zeigen Vor- und Nachteile gewisser Bauarten auf.

Doch was ist eigentlich des Pudels Kern? Ein Motorradmotor war bis vor etwa 20 Jahren immer auch ein Verbrennungsmotor, bis auf wenige Ausnahmen immer mit Benzin angetrieben. Seine Größe wird in Kubikzentimeter angegeben, dem Volumen des oder der Zylinder, welches der Kolben bei seiner Hub-Bewegung abläuft. Es gibt Hubraumklasse, die sich über Versicherungseinstufungen und Führerscheinrichtlinien über Dekaden eingebürgert haben. Die kleinste Klasse kommt mit 49 ccm (ccm = Kubikzentimeter/ engl. cubic centimeters) aus. Darauf folgen die 125 ccm-Motorräder, beide sind ab 16 Jahren legal fahrbar.

Das sollten Sie über Motoren wissen

Je nachdem, wie viele Zylinder ein Motor hat und wie diese zueinander angeordnet sind, ergeben sich unterschiedliche Charakteristiken mit eigenen Vor- und Nachteilen.

Motoren im Überblick

Einzylinder: Der perfekte Motor für moderne, möglichst leichte Maschinen (z. B. Enduros) zwischen 125 und 650 cm³. Typische Vertreterin: BMW F 650.
Zweizylinder-V, 45 Grad: Ohne sehr viel Aufwand lässt sich aus dieser Bauform nur bescheidene Leistung kitzeln. Der sehr urige Charakter und der tolle Sound entschädigen dafür - also ideal für Cruiser und Chopper.
Zweizylinder-V, 90 Grad: Wer gern sportlich unterwegs ist, auf einen charakterstarken Motor aber nicht verzichten will, ist hier richtig.
Zweizylinder-Reihe: Einfach und kostengünstig zu produzieren, relativ leicht zu warten, dazu kompakt und leistungsstark - der Zweizylinder-Reihenmotor passt gut zur dynamischen Mittelklasse.
Zweizylinder-Boxer: Der Boxermotor benötigt viel Platz, und er ist aufwendig und teuer in der Produktion, da viele Teile doppelt gebraucht werden.
Dreizylinder-Reihe: Individualität, Leistung, Laufruhe und vor allem der tolle Sound (Porsche lässt grüßen) - der Dreizylinder ist der Geheimtipp für Technik-Gourmets.
Vierzylinder-Reihe: Er sieht meist nicht besonders gut aus, bietet auf den ersten Blick auch nicht die aufregendsten technischen Lösungen, ist für moderne Sportler aber immer noch erste Wahl.
Vierzylinder-V: Fans des gepflegten Maschinenbaus haben am V-Vierzylinder immer noch ihre Freude. Für Technik-Realisten und Sparsame Naturen ist das Konzept eher ungeeignet.

Motorbauweisen

Im Gegensatz zu Autos gibt es bei Motorrädern viele verschiedene Bauarten des Motors.

Einzylinder

Die modernste Form des Ur-Motors hat Vierventiltechnik, zwei oben liegende Nockenwellen und Einspritzung. Flüssigkeitskühlung gibt thermische Sicherheit und reduziert die Geräuschentwicklung. Drehfreude, kompakte Abmessungen, geringe Masse und Wartungsfreundlichkeit sprechen für diese Bauform; eingeschränkte Leistungsausbeute machen den Einzylinder vor allem für Geländemaschinen, Funbikes, leichte Allrounder und Einsteiger-Motorräder interessant.

Der perfekte Motor für moderne, möglichst leichte Maschinen (z.B. Enduros) zwischen 125 und 650 cm³. Typische Vertreterin: BMW F 650.

Zweizylinder-V, 90 Grad

Mit querliegender Kurbelwelle eingebaut baut er deutlich schmaler als ein Vierzylinder-Reihenmotor, leichter ist er ohnehin. 90 Grad Zylinderwinkel (im Bild der Motor einer Ducati 1098) ergeben eine wesentlich größere Laufruhe als ein vergleichbarer Reihen-Zweizylinder. Mit Wasserkühlung ist er hochbelastbar und leistungsstark genug, um auch im Rennsport zu bestehen. Die Nachteile bestehen im hohen Fertigungsaufwand, weil viele Teile zweimal benötigt werden, und in der mäßigen Wartungsfreundlichkeit. Wer gern sportlich unterwegs ist, auf einen charakterstarken Motor aber nicht verzichten will, ist hier richtig.

Zweizylinder-V, 45 Grad

Die 45 Grad Zylinderwinkel des Harley-Davidson-Motors, des wohl bekanntesten Vertreters dieser Klasse, sind technisch eigentlich ein Unding. In dieser Anordnung lassen sich (technisch "überflüssige") Massenkräfte nicht mehr durch Ausgleichsgewichte an der Kurbelwelle abfangen - der Motor schüttelt und vibriert über den gesamten Drehzahlbereich. Aber vermutlich ist ja gerade das auch so gewollt. Die selbst aus technischer Sicht unbestreitbaren Vorteile sind die kompakte Bauweise und die relativ hohe Wartungsfreundlichkeit. Ohne sehr viel Aufwand lässt sich aus dieser Bauform nur bescheidene Leistung kitzeln. Der sehr urige Charakter und der tolle Sound entschädigen dafür - also ideal für Cruiser und Chopper.

Zweizylinder-Reihe

Wenn die beiden Kolben synchron in ihren Zylindern auf- und ablaufen, spricht man von einem Parallel-Twin oder Gleichläufer. Vorteil: gute Kraftentfaltung im unteren und mittleren Drehzahlbereich. Bei höheren Drehzahlen neigt der Motor aber zu starken Vibrationen, die man mit Ausgleichssystemen mindern kann (im Bild BMW F 800). Laufen die Kolben entgegengesetzt zueinander, heißt der Motor "Gegenläufer". Er bietet mehr Laufruhe, aber weniger Durchzugsvermögen. Einfach und kostengünstig zu produzieren, relativ leicht zu warten, dazu kompakt und leistungsstark - der Zweizylinder-Reihenmotor passt gut zur dynamischen Mittelklasse.

Zweizylinder-Boxer

Flacher geht´s nicht, auf Englisch heißt der Boxer "flat engine" (Flachmotor). Die Bauform ermöglicht, der Maschine einen sehr niedrigen Schwerpunkt zu verpassen, was wiederum die Handlichkeit erhöht. Die weit abstehenden Zylinder sind für Wartungs- und Reparaturarbeiten sehr leicht zugänglich. Thermische Probleme gibt es nicht, selbst mit viel Hubraum und relativ hoher Leistung reicht dem Zweizylinder-Boxer Luftkühlung. Sein Rundlauf ist hervorragend, das Kippmoment bei sehr niedrigen Drehzahlen macht sich nur als harmloses Schütteln bemerkbar. Die Kurbelwelle passt direkt ans Getriebe, ein Primärantrieb ist daher entbehrlich. Der Boxermotor benötigt viel Platz, Und er ist aufwendig und teuer in der Produktion, da viele Teile doppelt gebraucht werden.

Dreizylinder-Reihe

Eine oft unterschätzte Bauform; dabei vereint der Drilling einige Vorteile von Zwei- und Vierzylindermotoren. Seine Laufruhe und Leistungsfähigkeit sind besser als die des Twins. Seine Fertigungskosten, Abmessungen und Gewicht liegen unter den Werten des Viererpacks. In der Dreizylinder-Frühphase (Mitte der 1970er-Jahre, Yamaha XS 750) war das Image ein Verkaufshindernis, später verhagelten die biedere Verpackung und die große Schwester der BMW K 75 (1985) den Erfolg. Die Triumph-Dreizylinder beweisen heute das Potenzial des Triples. Individualität, Leistung, Laufruhe und vor allem der tolle Sound (Porsche lässt grüßen) - der Dreizylinder ist der Geheimtipp für Technik-Gourmets.

Vierzylinder-Reihe

Wenn es vor allem um PS geht, führt der Weg beim Serienmotorrad über den Vierzylinder-Reihenmotor. Er bietet beste Voraussetzungen: Kurze (Gas-)Wege und wenige bewegte Bauteile, denn bei ihm wird nur ein Zylinderblock benötigt. Laufruhe und Drehzahlfestigkeit gehören zu seinen Stärken. Moderne Werkstoffe erlauben, viele Bauteile filigran und trotzdem stabil zu gestalten. Das relativiert seine wesentlichen Nachteile: Baubreite und Masse. Der dämmende und Hitze abführende Wassermantel ist ein Muss bei der Leistungssuche. Er sieht meist nicht besonders gut aus, bietet auf den ersten Blick auch nicht die aufregendsten technischen Lösungen, ist für moderne Sportler aber immer noch erste Wahl.

Vierzylinder-V

Die Laufkultur eines modernen V-Motors in Verbindung mit kleinen, sehr hohe Drehzahlen erlaubenden Einzelhubräumen - diese technisch reizvolle Kombination bietet der V-Vierzylinder. Zudem baut der Motor nicht so breit wie ein Vierzylinder-Reihenmotor. Honda setzte vor vielen Jahren bei seinen Spitzenmodellen im ganz großen Stil auf den V-Vierer, heute treibt er nur noch die VFR 800, die VFR 1200 F, außerdem die Aprilia RSV4 und Tuono an. Bei allen anderen Leistungsträgern vertraut Honda wieder auf den Reihenmotor. Der V4 ist ein technischer Leckerbissen, allerdings in der Fertigung und Wartung sehr aufwendig und teuer. Fans des gepflegten Maschinenbaus haben am V-Vierzylinder immer noch ihre Freude.

Funktionsweise eines Viertakt-Ottomotors

Ottomotoren die nach dem sogenanntem Viertakt-Prinzip arbeiten, sind weit verbreitet. Nahezu jeder Verbrennungsmotor in einem Lkw, Pkw oder Motorrad funktioniert nach diesem Prinzip.

Über das Einlassventil kann Brennstoff von oben in den Brennraum des Zylinders gelangen. Daneben befindet sich, mit der Spitze im Brennraum, die Zündkerze (nur beim Bezinmotor nötig). Diese entzündet den Brennstoff im Brennraum. Nach unten ist der Brennraum von einem Kolben (Zylinderkolben) luftdicht abgeschlossen. Der Kolben ist über die Pleuelstange mit der Kurbelwelle verbunden. Jedoch liegt die Verbindung von Pleuelstange und Kurbelwelle nicht mittig auf der Drehachse der Kurbelwelle, sondern versetzt. Dies führt dazu, dass die Kurbelwelle gedreht wird, wenn der Kolben nach unten gedrückt wird.

Jede einzelne Hub- oder Senkbewegung des Kolbens wird als Takt bezeichnet. Im Viertakt-Ottomotor finden also vier solche Bewegungen statt, bevor die Prozesse sich wiederholen.

Ansaugtakt: Ansaugen des Benzin-Luftgemisches des Vergasers durch das Einlassventil bei geschlossenem Auslassventil. Der Kolben bewegt sich nach unten.
Verdichtungstakt: Der sich nach oben bewegende Kolben verdichtet bei geschlossenen Ventilen den Brennstoff und erwärmt ihn hierbei.
Arbeitstakt: Beide Ventile sind geschlossen. Im Moment der größten Verdichtung wird das Benzin-Luft-Gemisch durch die Zündkerze gezündet. Durch die explosionsartige Verbrennung wird der Kolben nach unten gedrückt, es wird an ihm Arbeit verrichtet.
Ausstoßtakt: Ausstoßen der Abgase durch das Auslassventil. Der Kolben bewegt sich nach oben.

Als Erfinder des Viertakt-Prinzips gilt offiziell Nicolaus August OTTO. Er wurde am 10. Juni 1832 in Holzhausen an der Haide (Taunus) geboren und starb am 26. Januar 1891 in Köln. Aber auch Christian REITHMANN entwickelte unabhägig von OTTO das Viertakt-Prinzip.

Ein nach dem Viertakt-Prinzip arbeitender Motor verrichtet nur in einem seiner vier Takte Arbeit. Im Arbeitstakt drückt der Kolben die Pleuelstange nach unten und beschleunigt so die Kurbelwelle. In der Regel möchte man jedoch möglichst gleichmäßig Arbeit verrichten. Daher verbindet man mehrere Zylinder, häufig vier Stück, miteinander und regelt diese so, dass sich immer genau ein Zylinder im Arbeitstakt befindet. Ein Zylinder sorgt daher immer für eine Kraft auf die Kurbelwelle, sodass mit ihrer Hilfe relativ gleichmäßig Arbeit verrichtet werden kann.

Der heute erreichte Wirkungsgrad von Ottomotoren liegt im Idealfall bei etwa \(\eta=35\,\%\). Unter Volllast bzw. bei höherer Drehzahl ist der Wirkungsgrad etwas niedriger.

Andere Motorradmotoren

Mit dem Einläuten des aktuellen Jahrtausends starb eine Motorenbauweise - zumindest über 50 ccm - aus: der Zweitakter. Vereinfacht gesagt, verrichtet ein Zweitakter seinen kompletten Arbeitsprozess in einer Kurbelwellenumdrehung, nämlich in zwei Takten. Er benötigt so keinen Ventiltrieb, was den Aufbau deutlich vereinfacht. Bei der darauffolgenden Aufwärtsbewegung - dem zweiten Takt - wird bereits verbranntes Gemisch als Abgase ausgestoßen und am oberen Totpunkt des Kolbens neues Gemisch gezündet. Woraufhin der Kolben wieder nach unten schnellt. Jedoch wird zur Schmierung dem Kraftstoff bei Zweitaktern Gemischöl beigefügt und es vermischen sich beim zweiten Arbeitstakt Frisch- und Altgase, woraus sehr dreckige Abgase entstehen - zu dreckig für die allgemeinen Umweltschutzrichtlinien.

Unabhängig von der Anzahl der Zylinder ist der Viertakter an seinem Ventiltrieb zu erkennen. Die Ventile kommen im Zylinderkopf unter, der beim Zweitakter vereinfacht nur ein Deckel ist. Im Zylinderkopf also befinden sich minimal zwei, maximal aber fünf Ventile pro Zylinder. Synchron zur Kurbelwelle (an ihr ist das Pleuel exzentrisch befestigt, am Pleuel hängt der Kolben) läuft der Ventiltrieb. Beim ersten Arbeitstakt des Viertakters öffnet das Einlassventil, während der Kolben nach unten fährt und frisches Gemisch einsaugt. Im zweiten Arbeitstakt verdichtet der Kolben durch seine Hubbewegung das Gemisch, während das Einlassventil und das Auslassventil geschlossen sind. Am obersten Punkt des Kolbenhubs (oberer Totpunkt/ OT) zündet die Zündkerze das komprimierte Gemisch und der Kolben saust im dritten Arbeitsschritt nach unten. Weiterhin sind beide Ventile geschlossen. In diesem Arbeitstakt entsteht die Motorkraft. Im vierten Arbeitstakt öffnet das Auslassventil und indem der Kolben nach oben fährt, schiebt er die verbrannten Abgase raus. Die Steuerung der Ventile läuft synchron zur Kurbelwelle.

Die Ventile werden über eine sogenannte Nockenwelle angesteuert - eine Stahlwelle, die zur Betätigung der Ventile “Nocken” - also Erhöhungen - bereit hält. Vereinfacht: Drückt der Nocken bei der Rotation der Nockenwelle auf ein Ventil (entweder direkt oder über einen „Kipphebel“), sodass es öffnet. Dabei werden die Ventile im Zylinderkopf eng geführt und sind mit Federn versehen, damit sie automatisch wieder schließen. Der Vorteil eines Viertakters - die Abgase sind sauberer als beim Zweitakter, die Ein- und Auslasszeiten können sauber gesteuert werden, was Leistung bringt.