Der Boxermotor (in der deutschen Norm DIN 1940 nur: Boxer-Motor) ist eine Bauform eines Mehrzylinder-Hubkolbenmotors, der meist als Verbrennungsmotor eingesetzt wird. mini|Der Flugmotor UL260i von ULPower Aero Engines ist ein Vierzylinder-Boxermotor mini|Gegenüberliegendes Kolbenpaar in einem Boxermotor – Achtung Grafikfehler: Rechtes Pleuel falsch angelenkt, rechter Kolben macht nur halben Hubweg.
Geschichte mini|Diesen Zweizylinder-Boxermotor entwickelte Puch 1898 Erfunden wurde der Boxermotor von Carl Benz 1896. Benz nannte ihn „Contra-Motor“, da die beiden Zylinder gegenüberliegen, und baute ihn erstmals 1897 in das Modell „Dos à Dos“ (französisch: Rücken an Rücken) der Benz & Cie. Rheinische Gasmotorenfabrik ein. Johann Puch stellte im Jahr 1898 seinen ersten Boxermotor vor.
Eine Boxer-Anordnung der Zylinder gab es schon um 1850 im Dampfmaschinenbau.Stefan Zima, Reinhold Ficht: Ungewöhnliche Motoren. Vogel Buchverlag, Würzburg 3. Auflage 2010. ISBN 978-3-8343-3140-3. S. 282.
Bauformen Der Boxer wird meistens mit einer geraden Zylinderzahl gebaut. Eine Ausnahme ist der Dreizylinder-Boxermotor, dessen beide nebeneinanderliegenden Zylinder sich einen gemeinsamen Brennraum teilen. Boxermotoren werden vorwiegend als Viertaktmotoren gebaut. Die Zylinder bzw. Zylinderbänke (bei mehr als zwei Zylindern) sind dabei einander gegenüberliegend (Bankwinkel 180°) und etwas versetzt zueinander angeordnet (siehe Abbildung).
Abgrenzung zum V-Motor
mini|Links: V-180°Rechts: BoxerPrinzipskizze mini|Boxermotor (oben) und V-180°-Motor (unten) als Animation Der Unterschied zum 180°-V-Motor liegt in der Anordnung der Pleuel auf der Kurbelwelle: Bei Boxermotoren sind die Pleuel zweier gegenüberliegender Zylinder auf zwei um 180° versetzte Hubzapfen angeordnet. Die beiden Kolben bewegen sich gegenläufig und befinden sich spiegelverkehrt stets in der gleichen Position, also beispielsweise beide im oberen Totpunkt. Beim V-Motor greifen jeweils zwei Pleuel meist am selben Hubzapfen an, die Kolben bewegen sich somit in die gleiche Richtung. (Es gibt auch V-Motoren mit um bis zu ca. 120 Grad versetzten Hubzapfen benachbarter Pleuel.) Beim 180°-V-Motor befindet sich also je ein Kolben in der „Aufwärtsbewegung“ (bei einem also im Verdichtungs- oder Ausstoßtakt), der andere in der „Abwärtsbewegung“ (also im Ansaug- oder Arbeitstakt). Da sich die Massenkräfte gegenüberliegender Kolben anders als beim Boxer nicht ausgleichen, wird diese Bauart nur bei mehreren Zylinderpaaren angewendet. Bekannte und gelegentlich als Boxer bezeichnete Zwölfzylindermotoren sind der Motor des Porsche 917, sowie verschiedene Ferrari Berlinetta Boxer (in den Typen 365, 512 BB und Testarossa). Tatra verwendete 180°-V-Motoren mit vier Zylindern 1932 im Tatra 57.
Vor- und Nachteile Die Vorteile eines Boxermotors gegenüber einem Reihen- oder V-Motor sind insbesondere: gleichmäßigerer Lauf durch besseren Ausgleich der Trägheitskräfte (Massenkräfte) und damit verbunden eine vergleichsweise höhere Laufruhe, belastet angrenzende Bauteile weniger durch Schwingungen, leichter als Reihenmotor durch kürzeres Kurbelgehäuse, flache Bauweise, die zu einem tieferen und damit günstigeren Schwerpunkt eines Fahrzeugs führt, die aber durch die Schräglagenfreiheit bei Motorrädern und die nach unten führende Abgasanlage bei Vielzylinder-Motoren begrenzt wird.
Als Nachteile gelten: länger als V-Motor, weil jeder Zylinder eine eigene Kurbelkröpfung benötigt, während bei V-Motoren die Hubzapfen von zwei Pleueln gemeinsam genutzt werden und so eine Wangenbreite entfällt größere Anzahl an Bauteilen und Fertigungsstufen, die in der Serienfertigung zu höheren Fertigungskosten führen;
Die Ölschmierung wird bei liegenden Motoren nicht durch die Schwerkraft unterstützt. Das ist insbesondere wegen der Seiten- und Längsbeschleunigungen konstruktiv zu berücksichtigen, beispielsweise durch Ölpumpen, die an kritischen Stellen (Zylinderkopf, Turbolader) Öl absaugen, oder durch Schottwände. Zweizylinder-Boxermotoren mit horizontaler Durchströmung und Vierventil-Zylinderkopf haben eine aufwändige Ventilsteuerung, weil Kurbelwelle und Kipphebelachse nicht parallel verlaufen. Die Gehäusehälften müssen vertikal geteilt und wegen der hohen Kräfte mit einem sehr robusten Dichtungsflansch ausgeführt werden, weshalb sie im Allgemeinen schwerer als gleich große V-Motoren sind, oder ein ebenso aufwendiges Tunnelgehäuse gefertigt werden, mit großem Flansch zum Einheben der Kurbelwelle. Die Auspuffanlagen von Boxermotoren mit mehr als vier Zylindern erfordern ein Anheben des Triebwerks in Straßenfahrzeugen. Bei Motorrädern verbietet die Schräglagenfreiheit eine tiefe Einbaulage des Boxermotors, weshalb er sich im Motorradsport außer bei Gespannen nicht etablierte.
Boxermotoren in Straßenfahrzeugen Volkswagen-Pkw und -Transporter Der meistgebaute Boxermotor weltweit ist der luftgekühlte Vierzylinder von Volkswagen, der in den 1930er Jahren für den VW Käfer entwickelt und in verschiedenen Varianten noch bis 1992 im VW-Bus verwendet wurde. Die Produktion dieser Motoren endete 2003 zusammen mit der Käfer-Fertigung bei Volkswagen de México. Der Motor wird in den meisten Trikes bis heute (2025) verwendet.
Das ursprüngliche Konzept des 23-PS-Motors mit 1000 cm³ wurde nach dem Zweiten Weltkrieg mehrfach überarbeitet, auf 1130, dann 1200 cm³ gebracht und bis 30 PS in der Serie realisiert. 1960 kam ein komplett neu konstruierter Motorblock mit leicht vergrößertem Abstand der Zylinder heraus, mit dem sich außer den schon erreichten 1200 cm³ (nun mit 34 PS) per vergrößerten Bohrungen auch Motoren mit 1300, 1500 und 1600 cm³ realisieren ließen, insbesondere für den Betrieb in Transportern und den 1961 herausgekommenen größeren VW 1500 und 1600 Typ 3.
Um noch höhere Drehmomente zu ermöglichen, wurde sowohl für den Transporter als auch für die noch größeren PKWs VW 411 und VW 412, sowie für den Porsche 914 ab 1967 der „Typ-4“-Motor entwickelt, der in der Serie mit 1700 cm³, 68 und 80 PS, sowie mit zwei Liter Hubraum und bis zu 110 PS auf den Markt kam. Er zeichnet sich durch Vergrößerung der Zylinderabstände (127,5 mm statt 115 mm) aus.
Luftgekühlte VW-Boxermotoren gibt es mit einem Vergaser, mit zwei Einzelvergasern, mit Doppelvergasern, mit Zentralvergasern, mit L-Jetronic-Einspritzanlagen, mit Spezial-Auspuffanlagen, mit geregeltem Katalysator, mit Zündverteiler, mit elektronischen Zündungen. Es gibt sie auch als Einbaumotoren für Industriezwecke. Sehr bekannt sind die Rosenbauer-Feuerwehr-Tragespritzen, oder als Notantriebe für Seilbahnen oder Zementwerke, oder als Notstromaggregate bei der Bundeswehr.
Es gibt auf der Welt nur sehr wenige Motoren-Grundkonstruktionen, die in einer so enormen Vielfalt von Ausführungen zu haben und gefertigt sind, wie luftgekühlte VW-Boxermotoren. Ansätzlich ähnlich variantenreiche Motoren sind Chevrolet-V8-Motoren verschiedener Jahrzehnte, und die einstigen Ford-Reihenvierzylinder des T-Typs bis 1928, sowie die Zweizylinder-Boxermotoren für Motorräder von BMW mit identischer Befestigung im Rahmen mit dem Bohrungsabstand von 193 mm, die zwischen 1936 (BMW R 5) und 1996 (BMW R 100 R) gebaut wurden.
Der VW-Bus T2 (in Deutschland von 1967 bis 1979 gebaut) war in Brasilien mit luftgekühltem Boxermotor bis zum Jahresende 2005 in Produktion. Die Fertigung bis zum Produktionsende wurde auf wassergekühlte Reihenmotoren umgestellt. In Brasilien wurde anfangs im frontangetriebenen VW Gol der Käfer-Motorentyp vorn eingebaut. Weiters gab es aus Brasilien das „Amazonas“-Motorrad, mit einem abgewandelten VW-Typ-1-Motor von 1700 cm³ und 68 PS. VW-Motoren wurden oft auch in verlängerte Motorradrahmen von BMW, Ural und Dnepr eingebaut, um einen drehmomentstarken Antrieb zum Gespannfahren zu erhalten.
Ab Ende 1982 wurden in Deutschland in den VW-Bus T3 außer den bewährten luftgekühlten Motoren auch wassergekühlte Varianten („Wasserboxer“, WBX) eingebaut. Die leistungsstärksten waren mit einer elektronischen Zündung und Saugrohreinspritzung ausgestattet: Digifant mit Katalysator und oder Digijet ohne Katalysator und . Wegen der aufwendigen Führung der Wasserrohre zwischen den beiden Zylinderköpfen und der Verbindung zum Frontkühler waren diese Wagen jedoch störungsanfälliger als ihre luftgekühlten Vorgänger. Deshalb wurde 1992 – zwei Jahre nach Einführung des frontgetriebenen VW-Bus T4 – die Produktion der VW-Boxermotoren in Deutschland nach über 50 Jahren eingestellt.
Große luftgekühlte Boxermotoren sind seit Jahrzehnten Standardantrieb in leichten Flugzeugen wie Cessna, Motorenhersteller sind Lycoming und Continental.
Wassergekühlte Boxermotoren wurden auch von Subaru, von Alfa Romeo (Alfasud), von Honda („Goldwing“, Vierzylinder mit 1000, 1100, 1200 cm³ und Sechszylinder mit 1500 und 1800 cm³) gebaut.
Für Zwecke der Oldtimer-Instandsetzung, für Rennen und zum Sammeln gibt es weiterhin mehrere Unternehmen, die allein in Deutschland und den USA neue Boxermotoren nach VW-Konzept zum Einsatz in VW-Fahrzeugen und deren Bauteilen einsetzen.
Unternehmen, die sich weiterhin mit Käfermotorenkonzepten und Neubauten befassen, sind beispielhaft: Jürgen Linse in Hövelhof bei Paderborn, Kummetat in Gelsenkirchen, Pauter in den USA.
Andere Fahrzeughersteller mini|Zweitakt-Boxermotor im Sima-Violet-Rennwagen um 1923/24 Der britische Hersteller Jowett Cars Ltd. in Bradford baute Zweizylinder-Boxermotoren mit 815 cm³, ab 1935 Vierzylinder-Boxermotoren und 1947 einen neuen Vierzylinder-Boxermotor mit 1,5 Liter Hubraum in seine Fahrzeuge ein. Alle Motoren waren wassergekühlt. mini|BMW-RS-54-Rennmotor im Gespann von Deubel/Hörner mini|Honda Gold Wing 1800a mini|Douglas Sport 600 Subaru und auch Porsche setzen serienmäßig wassergekühlte Boxermotoren ein. Die Subaru-Boxer wurden auch beim Subaru-Derivat Saab 9-2X verwendet. Subaru lieferte zwischen 2008 und 2018 den ersten Pkw-Diesel-Boxermotor mit Common-Rail-Einspritzung und Turboaufladung.Diesel-Boxermotor von Subaru auf gelaendewagen.at
Weitere Fahrzeughersteller experimentierten mit Boxermotoren. Der tschechische Automobilhersteller Tatra baute luftgekühlte Zwei-, Vier- und Achtzylindermotoren für Pkw. Sie wurden allgemein als Boxer bezeichnet, frühe Vierzylinder waren aber 180°-V-Motoren.Bestandteil-Verzeichnis für Type Tatra 57. Tatra-Werke Automobil- und Waggonbau A.G., Kopřivnice (Mähren, Tschechoslowakei). 5. Auflage Februar 1936. Abgerufen am 24. Juli 2014.
Der Citroën 2CV („Ente“) und die von ihm abgeleiteten Modelle hatten luftgekühlte Zweizylinder-Boxer. Dies gilt auch für die niederländischen Pkw DAF 600 und deren Nachfolger, die für ihr stufenloses „Variomatic“-Getriebe bekannt waren. Auch die Kleinwagenmodelle der Puch-Werke (Puch 500/650), die in den 1960er Jahren Erfolge im Motorsport erzielten, sowie der Geländewagen Puch Haflinger waren mit luftgekühlten Zweizylinder-Boxermotoren ausgerüstet, ebenso die Fahrzeuge des französischen Herstellers Panhard, die aus einem Einliter-Zweizylinder-Boxermotor bis zu schöpften. Die Kleinwagen BMW 600 und BMW 700 hatten einen vom Motorradmotor abgeleiteten gebläsegekühlten Zweizylinder-Boxermotor mit Leichtmetall-Kurbelgehäuse.
Die Borgward-Gruppe hatte bereits Ende der 1950er Jahre für ihre Modellreihen Goliath 1100/Hansa 1100 und Lloyd Arabella 1100 bzw. 900 cm³ große wassergekühlte Vierzylinder-Boxermotoren mit Aluminium-Kolben, -Köpfen und -Gehäusen in der Serienfertigung. Der Citroën GS hatte einen modernen luftgekühlten Vierzylinder-Boxermotor mit oben liegenden Nockenwellen. Bekannt sind die Motoren mit vier und sechs Zylindern von Porsche aus den Baumustern 356 und 911 (letzterer bis 1998 luftgekühlt).