Boxermotoren im Vergleich: Faszination der Flachmotoren (Technische Daten)

Boxermotoren, sagt Porsche-Entwicklungsvorstand Wolfgang Hatz, seien etwas für leidenschaftliche Techniker. Der Motorenmann schätzt das feinnervige Hochdrehen und die seidige Leistungsentfaltung seiner Boxertriebwerke. Controller und Erbsenzähler dagegen verabscheuen sie: zu aufwendig, zu teuer und zu unpraktisch. Weshalb Boxermotoren, so könnte man meinen, zu den aussterbenden Gattungen gehörten.

Doch ähnlich wie im römisch besetzten Gallien gibt es in der sonst so nüchternen Fahrzeugindustrie Inseln des Widerstandes gegen den pragmatischen Zeitgeist. Ein Porsche 911 ohne Boxer? Oder kein Boxer mehr bei BMW-Motorrädern und Subaru? Undenkbar! Wie sehr die drei Hersteller an ihren Flachmotoren festhalten, ist auch daran zu erkennen, dass sie sich selbst bei vielen Neukonstruktionen für das teure Boxer-Prinzip entscheiden.

BMW zum Beispiel. Die aktuelle R 1200 GS des Jahrgangs 2013, nicht zu verwechseln mit ihrer luft-ölgekühlten namensgleichen Vorgängerin, trägt ihren jetzt wassergekühlten Motor so stolz und sichtbar mit sich herum, dass Fragen gar nicht aufkommen. Boxer? Na klar! Ganz streng genommen könnte der Zweizylinder ein V2 mit 180 Grad Zylinderwinkel sein, doch das BMW-Triebwerk ist ein echter Boxer. Wo der Unterschied ist? Bei einem Boxermotor haben die zwei gegenüberliegenden Kolben jeweils ihren eigenen Hubzapfen, bewegen sich daher synchron in ihren Zylindern. So heben sich die Massenkräfte gegenseitig fast vollständig auf, ein weicher, vibrationsarmer Lauf ist die Folge.

So weit so gut, fahren wir. Die BMW ist ein Riesentrumm von einem Zweirad – 85 Zentimeter Sitzhöhe sehen höher aus, wenn sie in Form eines 238 kg schweren Motorrads vor einem stehen. Es lehnt lässig auf seinem Seitenständer und wartet auf einen mutigen Reiter, der sich mit einem gewagten Schwung in den Sattel wirft. Okay, das ist jetzt übertrieben. Dennoch will das Entern der BMW geübt sein, besonders für kleinwüchsigere Zeitgenossen. Einmal angekommen, fühlt sie sich recht leicht und ausbalanciert an. Jedenfalls so lange die Motorradstiefel Asphaltkontakt haben.

Ein Schlüsseldreh, und das Digitaldisplay in Smartphone-Größe erwacht zum Leben. Es verrät allerlei über diverse Temperaturen, gewähltes Fahrprogramm und weitere Nebensächlichkeiten. Traktionskontrolle und ABS sind bei einem modernen Motorrad selbstverständlich, die BMW verfügt sogar über ein Adaptivfahrwerk. Das Display sagt Road, wird schon passen. Ein Knopfdruck, wrumm, der 1.170 Kubikzentimeter große Boxer plöttert los und hört sich dabei gar nicht so viel anders an als seine luftgekühlten Vorgänger. Nur das Schnattern der Ventile, bei den alten, noch luftgekühlten BMW-Boxern allgegenwärtig, fehlt. Zwei Zylinder in der BMW Dabei ist der fette Twin eine komplette Neukonstruktion. Auf eines mochten die Motorenkonstrukteure beim neuen Boxer nicht verzichten: eine mit Kurbelwellendrehzahl rotierende Ausgleichswelle. Trotz des fast perfekten Massenausgleichs produziert nämlich auch ein Boxermotor unerwünschte Schwingungen. Weil die Achsen der beiden Zylinder leicht verschoben sind, ergibt sich ein so genanntes umlaufendes Massenmoment, das sich in Vibrationen äußert.

Die Ausgleichswelle scheint zu funktionieren, denn der BMW-Motor läuft zwar kernig, aber über das gesamte Drehzahlband (Nenndrehzahl 7.700/min) seidig und fast vibrationsfrei. Noch viel beeindruckender ist, wie der Zweizylinder am Gas hängt. Zwischen 3.000 und 8.000 Umdrehungen liegen immer weit über 110 Nm Drehmoment an. Das reicht, um die BMW bei unvorsichtigem Dreh am Gasgriff so vehement nach vorn zu werfen, dass dem Fahrer buchstäblich die Arme langgezogen werden. Die Werksangabe von 3,6 Sekunden für den Sprint auf 100 km/h erscheint da eher untertrieben, auch wenn der Reiz der BMW gar nicht in den messbaren Fahrleistungen liegt. Sondern im feinnervigen Reagieren auf Gasbefehle, dem klaren Feedback vom Vorderrad beim schnellen Kurvenfahren auf Landstraßen und der harmonischen Fahrwerksabstimmung. Dass es mit kaum einem Motorrad ähnlich einfach und sicher ist, schnell und souverän über den Asphalt zu bügeln, ist eines der Erfolgsgeheimnisse der populären GS-Baureihe. Seit Jahren ist sie das meistverkaufte Motorrad Europas.

Sechszylinder-Boxer im Heck Der Porsche 911 ist seit 1963 mit Boxermotoren unterwegs. Womit wir beim zweiten traditionsreichen Hersteller dieser Bauart wären. Seit Volkswagen sich 2005 mit der Produktionseinstellung des luftgekühlten T2 in Brasilien aus der Boxer-Historie geschlichen hat, ist Porsche neben BMW die einzige deutsche Marke, die auf den Flachmotor vertraut. Und zwar so sehr, dass man dort sogar einen komplett neuen Vierzylinder-Boxer mit weniger Hubraum für die Downsizing-Zukunft entwickelt. Mit dem luftgekühlten 1.000-Kubik-Vierzylinder, den Professor Porsche Mitte der dreißiger Jahre in die Prototypen des künftigen Volkswagen einbaute, hat der aktuelle Sechszylinder außer dem Arbeitsprinzip und dem Einbauort hinter der Hinterachse jedoch nichts gemeinsam.

Der moderne Porsche-Boxer, seit 2008 im Einsatz, hat Benzindirekteinspritzung, Vierventilköpfe, variable Steuerzeiten sowie variablen Ventilhub auf der Einlassseite (Variocam plus) und holt aus dem fast vierfachen Hubraum die zwanzigfache Leistung. Was jedoch alles nichts daran ändert, dass er sich beim Start mit leichtem Boxer-Näseln zu Wort meldet. Die Art und Weise, wie der 400 PS starke Sechszylinder mit seinem PDK-Getriebe loslegt, muss man erlebt haben. Mühelos zuckt die Nadel des zentralen Drehzahlmessers in den roten Bereich, ruft damit die nächste Fahrstufe der Siebengangbox auf, reagiert seismografisch auf Gasbefehle und dreht dabei so turbinenweich, als käme die Bewegungsenergie nicht aus sechs Brennräumen samt hin- und herschießenden Kolben, sondern einer großen Brennkammer mit heißem Abgasstrahl.

Auch Diesel können boxen Ansonsten fühlt sich der Porsche-Boxer nicht viel anders an als sein zweizylindriges Pendant in der BMW. Das feine Ansprechen und das verzögerungsfreie Hochdrehen sind prinzipbedingt: Weil Boxermotoren schon von Haus aus einen so guten Massenausgleich haben, können die Ausgleichsgewichte an der Kurbelwelle leichter ausfallen. Und eine leichtere Kurbelwelle kommt natürlich entsprechend schneller in Schwung.

Falls Sie sich fragen, wo jetzt die Nachteile des Boxerprinzips liegen und wieso außer BMW und Porsche nur noch Subaru und Honda (beim Sechszylinder-Motorrad Gold Wing) darauf setzen: Boxer sind teuer in der Herstellung, weil sie mehr Teile enthalten als konventionelle Motoren, sie benötigen mehr Platz und eignen sich so gar nicht zum Quereinbau.

Diese Nachteile nimmt Subaru in Kauf und vertraut seit dem ersten Leone von 1971 darauf. So sehr, dass der Boxer im Bug zusammen mit dem Allradantrieb und den rahmenlosen Seitenscheiben zu den typischen Merkmalen der eigenwilligen Marke gehört. Und als nun Dieselmotoren immer gefragter wurden, entwickelte Subaru den ersten in Großserie gebauten Boxer-Selbstzünder.

Zwar experimentierte Volkswagen bereits in den fünfziger Jahren mit Diesel-Boxern, und Tatra baute zu der Zeit ebenfalls entsprechende Versuchsmotoren, doch der Durchbruch gelang dabei nicht. Dass der Subaru-Diesel ein Boxer ist, lässt sich – anders als bei BMW und Porsche – nicht so ohne Weiteres heraushören. Der Vierzylinder selbstzündet beim Start etwas nagelig und vorlaut, wie so viele Direkteinspritz-Diesel. Doch während der Fahrt stellt sich dann dieses Boxer-Gefühl ein. Womöglich ist es nur Einbildung, aber der Subaru-Boxer scheint tatsächlich weicher und feiner anzusprechen als ein normaler Vierzylinder-Diesel.

Als Selbstzünder ist er kein Ausbund an Drehfreude, seine maximalen 350 Nm erreicht er zwischen 1.600 und 2.400 Umdrehungen, womit der 1.615 kg schwere Forester ordentlich vorwärts geht. Ohne dabei ähnlich davonzuschießen wie die GS oder der 911. Darauf kommt es gar nicht an. Boxer sind einfach anders. Das wissen nicht nur leidenschaftliche Techniker wie Wolfgang Hatz zu schätzen.

Das Herz eines Boxers

Der Querschnitt durch den VW-Käfer-Motor zeigt, wie ein Boxer-Triebwerk aufgebaut ist. Wegen ihrer Bauweise eignen sich diese Motoren besonders gut für die Luftkühlung.

Das Prinzip des Boxermotors ist schnell erklärt: Es zeichnet sich durch im Winkel von 180 Grad zueinander liegenden Zylindern aus. Im Unterschied zum V-Motor besitzt dabei jeder einzelne Kolben einen eigenen Hubzapfen auf der Kurbelwelle, wobei die Zapfen der jeweils gegenüberliegenden Kolben in einer Ebene liegen, also ebenfalls um 180 Grad versetzt sind. Dadurch laufen die gegenüberliegenden Kolben gleichzeitig hin und her. Das ergibt einen nahezu perfekten Massenausgleich, da sich die von den zwischen oberem und unterem Totpunkt oszillierenden Kolben verursachten Massenkräfte gegenseitig aufheben. Die Kurbelwelle liegt in der Mitte zwischen den Zylinderreihen. Im Falle des Käfer-Motors treibt sie über Zahnräder die zentrale Nockenwelle an, die ihrerseits über Stößelstangen die Ventile im Zylinderkopf betätigt.