Dreizylindermotoren: Vorteile, Probleme und Zuverlässigkeit

Dreizylindermotoren. Kaum ein Thema sorgt für so viel Skepsis wie Dreizylindermotoren.

Über sie hat man schon fast alles gehört: „Ein Auto mit Dreizylindermotor kaufen? Niemals!“; „Das bringt nur Probleme“; „Die gehen schlecht und verbrauchen viel“. Das ist nur eine kleine Auswahl der Vorurteile, die mit dieser Bauart verbunden sind.

Manches davon stimmt, manches nur bedingt, anderes gehört eindeutig ins Reich der Mythen. Dieser Artikel soll mit all dem gründlich aufräumen.

Sind Dreizylindermotoren zuverlässig? Sind sie letztlich gut oder völlig unbrauchbar?

Trotz des schlechten Rufs dieser Bauform haben technische Fortschritte bei Verbrennungsmotoren dazu geführt, dass ihre Nachteile immer weniger auffallen. Sind Effizienz, Verbrauch, Zuverlässigkeit und Fahrkomfort also noch ein Problem?

In den folgenden Abschnitten tragen wir Fakten und Zahlen zu diesen Motoren zusammen. Doch beginnen wir ganz von vorn …

Die ersten Dreizylindermotoren

Die ersten Dreizylindermotoren auf dem Markt kamen aus Japan, wenn auch zunächst sehr zurückhaltend. Zurückhaltend, aber mit ordentlich Kraft. Wer erinnert sich nicht an den Daihatsu Charade GTti? Danach folgten weitere Modelle, die jedoch kaum Bedeutung erlangten.

Die ersten in großen Stückzahlen produzierten europäischen Dreizylindermotoren erschienen erst in den 1990er-Jahren. Gemeint sind der 1.0 Ecotec von Opel im Corsa B sowie einige Jahre später der 1.2 MPI des Volkswagen-Konzerns, der unter anderem im Volkswagen Polo IV eingesetzt wurde.

Was hatten diese Motoren gemeinsam? Sie waren schwach. Gegenüber ihren Vierzylinder-Pendants vibrierten sie stärker, boten weniger Leistung und verbrauchten in ähnlichem Umfang Kraftstoff.

Anschließend kamen Dreizylinder-Dieselmotoren auf den Markt, die unter denselben Problemen litten – durch die Eigenheiten des Dieselprinzips jedoch noch stärker. Die Laufkultur war mäßig, was dem Fahrkomfort deutlich schadete.

Zusammen mit einigen Zuverlässigkeitsproblemen ergab das den perfekten Nährboden für eine Abneigung gegen diese Motorbauart, die bis heute anhält.

Die Probleme von Dreizylindermotoren

Warum laufen Dreizylindermotoren weniger kultiviert? Das ist die zentrale Frage – und sie hängt mit dem bauartbedingten Ungleichgewicht zusammen.

Da diese Motoren eine ungerade Zylinderzahl besitzen, werden Massen und Kräfte asymmetrisch verteilt. Ihr innerer Ausgleich ist dadurch schwieriger. Wie bekannt, benötigt der Viertaktzyklus eines Motors – Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen – 720 Grad Kurbelwellenrotation, also zwei vollständige Umdrehungen.

Bei einem Vierzylindermotor befindet sich immer ein Zylinder im Verbrennungstakt und liefert Arbeit an den Antriebsstrang. Bei Dreizylindermotoren ist das nicht der Fall.

Um dieses Phänomen auszugleichen, verbauen Hersteller Gegengewichte an der Kurbelwelle oder größere Schwungräder, welche die Vibrationen dämpfen sollen. Bei niedrigen Drehzahlen lässt sich das natürliche Ungleichgewicht allerdings nahezu nicht vollständig kaschieren.

Auch der Klang aus der Abgasanlage ist weniger gleichmäßig, weil pro 720 Grad ein Verbrennungsvorgang fehlt.

Welche Vorteile bieten Dreizylindermotoren?

Nachdem nun die „dunkle Seite“ der Dreizylindermotoren bekannt ist, widmen wir uns ihren Vorteilen – auch wenn einige davon eher theoretischer Natur sein können.

Der wichtigste Grund für diese Bauart liegt in der Verringerung der mechanischen Reibung. Weniger bewegliche Bauteile bedeuten, dass weniger Energie verloren geht.

Gegenüber einem Vierzylindermotor verringert ein Dreizylindermotor die mechanische Reibung um bis zu 25 %.

Wenn man berücksichtigt, dass allein die mechanische Reibung zwischen 4 und 15 % des Verbrauchs erklären kann, liegt darin ein klarer Vorteil. Doch das ist nicht der einzige.

Durch den Wegfall eines Zylinders werden die Motoren außerdem kompakter und leichter. Kleinere Motoren geben Ingenieuren mehr Freiheit bei der Auslegung von Knautschzonen oder schaffen Raum für zusätzliche Hybridlösungen.

Auch die Produktionskosten können niedriger ausfallen. Die gemeinsame Nutzung von Bauteilen zwischen verschiedenen Motoren ist bei allen Herstellern üblich, doch besonders interessant ist das modulare Konzept von BMW. Die Dreizylinder- (1.5), Vierzylinder- (2.0) und Sechszylindermotoren (3.0) von BMW teilen den Großteil ihrer Komponenten.

Die bayerische Marke ergänzt je nach gewünschter Bauart Module – also Zylinder –, wobei jedes Modul 500 cm³ Hubraum aufweist. Dieses Video zeigt, wie das funktioniert:

https://www.youtube.com/watch?v=jJYjuDfuuZk

Zusammengenommen ermöglichen diese Vorteile Dreizylindermotoren, bei vergleichbarer Leistung niedrigere Verbrauchs- und Emissionswerte als ihre Vierzylinder-Pendants auszuweisen – besonders im früheren Verbrauchs- und Emissionszyklus NEDC.

Werden die Prüfungen jedoch nach anspruchsvolleren Verfahren wie WLTP und bei höheren Lasten durchgeführt, ist der Vorsprung nicht mehr so eindeutig. Das ist einer der Gründe, weshalb Marken wie Mazda auf diese Bauart verzichten.

Moderne Dreizylindermotoren

Während die Unterschiede zwischen Drei- und Vierzylindermotoren bei hoher Last und hohen Drehzahlen nicht besonders groß sind, erzielen moderne Dreizylindermotoren mit Direkteinspritzung und Turbo bei niedrigen und mittleren Drehzahlen sehr interessante Verbrauchs- und Emissionswerte.

Ein Beispiel ist der 1.0 EcoBoost von Ford – der in seiner Klasse am häufigsten ausgezeichnete Motor. Wenn ausschließlich der Verbrauch zählt, kann er Durchschnittswerte von unter 5 l/100 km erreichen; bei moderat entspannter Fahrweise bleibt er unter 6 l/100 km.

Diese Werte steigen jedoch weit über die genannten Zahlen, wenn seine gesamte Leistung kompromisslos abgerufen werden soll.

Je höher das Tempo, desto geringer wird der Vorteil gegenüber Vierzylindermotorisierungen. Warum? Bei so kleinen Brennräumen veranlasst die elektronische Motorsteuerung zusätzliche Benzineinspritzungen, um den Brennraum zu kühlen und eine Frühzündung des Gemischs zu verhindern. Mit anderen Worten: Benzin wird zur Kühlung des Motors eingesetzt.

Sind Dreizylindermotoren zuverlässig?

Trotz des schlechten Rufs dieser Bauart – der, wie gezeigt, eher auf ihrer Vergangenheit als auf ihrer Gegenwart beruht – sind sie heute genauso zuverlässig wie jeder andere Motor. Das kann unser „kleiner Krieger“ bestätigen …

Diese Entwicklung ist den Fortschritten der vergangenen zehn Jahre im Motorenbau zu verdanken: bei der Technologie – Turbo und Einspritzung –, bei den Materialien – Metalllegierungen – sowie bei der Verarbeitung – reibungshemmende Beschichtungen.

Auch wenn sie keinen Dreizylindermotor zeigt, veranschaulicht dieses Bild die Technologie, die in heutigen Motoren zum Einsatz kommt:

Aus Einheiten mit immer geringerem Hubraum lässt sich zunehmend mehr Leistung gewinnen.

In der heutigen Automobilindustrie stehen weniger die Motoren selbst als vielmehr ihre Peripheriekomponenten auf dem Prüfstand. Turbolader, verschiedene Sensoren und elektrische Systeme werden Belastungen ausgesetzt, mit denen die Motoren selbst inzwischen keine Schwierigkeiten mehr haben.

Wenn Ihnen also künftig jemand sagt, Dreizylindermotoren seien nicht zuverlässig, können Sie antworten: „Sie sind genauso zuverlässig wie jede andere Bauart.“

Jetzt sind Sie an der Reihe. Berichten Sie uns in einem Kommentar von Ihren Erfahrungen mit Dreizylindermotoren!