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BMW stattet den neuen M3 und M4 mit stärkeren Motoren aus und bietet die Sportmodelle sowohl in Verbindung mit Achtstufenautomatik- als auch mit manuellem Sechsganggetriebe an. Der verwendete 3,0-l-Reihensechszylinder-Ottomotor (Hub x Bohrung: 90 x 84 mm, Verdichtung: 9,3 : 1) mit zwei Mono-Scroll-Turboladern und indirekter Ladeluftkühlung bringt es in der Standardvariante auf maximal 353 kW bei 6250/min und 550 Nm (2650-6130/min), ein Leistungszuwachs um 36 kW bei gleichem Drehmoment. Im M3 und M4 Competition stehen bis zu 375 kW (6250/min) und 650 Nm Drehmoment (2750-5500/min) zur Verfügung, 44 kW und 100 Nm mehr als beim Vorgänger. Die Benzindirekteinspritzung mit maximal 350 bar Druck soll die Kraftentfaltung und Drehfreude verbessern. Ein Kühlsystem mit zusätzlichem Motorölkühler und separatem Getriebeölkühler beim Competition gewährleiste jederzeit optimale Betriebstemperaturen.

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