M3 i M4 nie są po prostu zwykłymi BMW z mocnymi silnikami. To coś więcej: to pojazdy rozebrane do ostatniej śrubki i zbudowane od nowa w taki sposób, by zachwycać osiągami. Odsłaniamy technologię, która stoi za tą radykalną przemianą.
Gdy trzy lata temu zaprezentowano M3 (F80) i jego odmianę coupe nazwaną M4 (F82) świat wcale nie wstrzymał oddechu z wrażenia. Wręcz przeciwnie: zażarcie dyskutowano o nowych wersjach M-ki. Jedni cieszyli się z powrotu pod maski rzędowej szóstki – znaku firmowego Monachijczyków, a inni narzekali, że bawarska firma pozbawiła swój klejnot w palecie M wolnossącego silnika. Koniec końców nowe samochody zebrały w testach sporo krytycznych opinii, a dziennikarze motoryzacyjni starali się jak mogli, by nie urazić BMW ubierając w delikatne słowa to, co myśleli o elektrycznie wspomaganym układzie kierowniczym (zastępującym dotychczasową hydraulikę) i o dźwięku silnika sztucznie podbijanym przez odpowiedni hałas emitowany z głośników systemu audio.
M3 i M4 serii F80/F82 to kontrowersyjne modele, jednak zostawmy to na chwilę i przyjrzyjmy się temu, jak bardzo samochody te odbiegają od standardowych BMW na których bazują. Pierwsze M3 zaprezentowane w 1985 roku różniło się zewnętrznie od swego dawcy nadwozia (tj. Serii 3 E30) tak bardzo, że oprócz pokrywy silnika każdy panel karoserii wyglądał w nim inaczej. Zmodyfikowano nawet słupek „C” pochylając tylną szybę pod innym kątem. Historyczne M3 i obecne generacje serii M łączy jednak coś jeszcze – miejsce produkcji. Razem z nowymi M3/M4, BMW powróciło bowiem do składania swoich najbardziej znanych sportowych aut w fabryce w Monachium, rozdzielając montaż sedana i coupe. Wersja czterodrzwiowa powstaje w zakładach w Regensburgu.
Oprócz bardziej muskularnego wyglądu tym, co odróżnia ekstremalne wersje współczesnych BMW od ich cywilnych odpowiedników jest przede wszystkim nadwozie zdolne znieść o wiele większe naprężenia powstające podczas sportowej jazdy. W samonośnych szkieletach M-ek F80/F82 znajdziemy więc sporo specjalnych usztywnień. Jedno z nich łączy przednie mocowania amortyzatorów. Charakterystyczną rozpórkę wykonano z włókna węglowego, dzięki czemu pomimo sporych rozmiarów waży ona zaledwie 1,5 kg. Kolejne z usztywnień w postaci kratownicowej konstrukcji znalazło się między przednimi podłużnicami samochodu. Pod silnikiem umieszczono zaś specjalną płytę, która od dołu „zszywa” cały przód auta.
Dach w modelach M3/M4 też nie jest taki sam, jak w zwykłych BMW Serii 3 i 4. Górna połać powstaje (a jakżeby!) z włókna węglowego i wkleja się ją w strukturę nadwozia. Wyjątkiem jest sytuacja, gdy zamówimy szyberdach, który osadzany jest w normalnym stalowym elemencie. Maski oraz przednie błotniki M-ek Serii 3/4 są aluminiowe i nie ma w tym nic dziwnego, jednak pokrywa bagażnika coupe to już kolejna spośród części karoserii w których znajdziemy włókno węglowe. Sedan M3 otrzymuje stalową klapę zwieńczoną charakterystycznym spoilerem w kształcie listewki określanej mianem Gurney (nazwa pochodzi od nazwiska kierowcy i konstruktora samochodów wyścigowych, który jako pierwszy zastosował to rozwiązanie).
W tylnym zawieszeniu M3/M4 zredukowano obecność elastycznych elementów dzięki przykręceniu ramy pomocniczej bezpośrednio do nadwozia – to rozwiązanie zaczerpnięte z motosportu. Oprócz tego, dla wzmocnienia konstrukcji, ramę pomocniczą połączono z podłogą dodatkowym żebrowaniem z punktami mocowania znajdującymi się przy tunelu środkowym oraz w tylnej części progów. Bagażnik w którym ulokowano specjalny litowo-jonowy akumulator (lżejszy o kilkanaście kilogramów od konwencjonalnego) oraz tunel środkowy i część podwozia M3 i M4 otrzymały nową izolację cieplną zapobiegającą nagrzewaniu się elementów podłogi od pracującego aktywnego dyferencjału oraz oczywiście od spalin. Te ostatnie przepływają przez sportowy układ wydechowy z czterema katalizatorami, zwieńczony wielkim końcowym tłumikiem. Zastosowano w nim elektrycznie sterowane zawory. Oprócz regulacji ciśnienia w układzie wydechowym, wpływają one na zmianę dźwięku wydobywającego się z czterech potężnych końcówek.
Wyliczanka dotycząca lekkich materiałów i nowoczesnych technologii znajduje swą kontynuację podczas omawiania układu przeniesienia napędu M3/M4. Tu centralne miejsce zajmuje biegnący wzdłuż samochodu jednoczęściowy wał napędowy wykonany z karbonu. Dzięki dużej sztywności materiału możliwe było nie tylko obniżenie masy tego elementu, ale też wyeliminowanie środkowego łożyska (tzw. podpory). Następnym specyficznym ogniwem układu napędowego M3/M4 jest ręczna sześciostopniowa skrzynia biegów z suchą miską olejową (dzięki temu rozwiązaniu zapewniającemu lepsze odprowadzanie ciepła, wyeliminowano chłodnicę przekładni). Oprócz systemu automatycznego podbijania obrotów przy redukcjach przełożeń (dezaktywowany po wyłączeniu układów antypoślizgowych) w manualnej skrzyni BMW zastosowano synchronizatory wzmocnione… oczywiście włóknem węglowym. Opcjonalnie do M3/M4 jest też oferowana superszybka 7-stopniowa dwusprzęgłówka M DCT przystosowana do przenoszenia maksymalnie 700 Nm momentu obrotowego. Produkuje ją firma Getrag.
Serce modeli M3/M4 stanowi trzylitrowy benzynowy 431-konny sześciocylindrowiec z dwiema turbosprężarkami, zaworami wydechowymi wypełnionymi sodem oraz systemami Valvetronic i Vanos. Motor ten o wewnętrznym oznaczeniu kodowym S55 jest spokrewniony z cywilną trzylitrową „szóstką” N55, jednak lista zmodyfikowanych elementów jest bardzo długa i sięga od kutego wału korbowego przez specjalne aluminiowe tłoki Mahle po zmodyfikowany system smarowania przeprojektowany pod kątem ostrej, torowej jazdy oraz ekstremalnych przeciążeń. Nietypowy kształt lekkiej magnezowej miski olejowej i dodatkowa pompa oleju zapobiegają odpływowi środka smarnego przy hamowaniu, przyspieszaniu i podczas szybkiego pokonywania zakrętów.
Inne ciekawe rozwiązania zastosowane w silniku M3/M4 to centralny komputer zarządzający elektroniką motoru zamontowany wprost na kolektorze ssącym (dzięki temu chłodzi go zasysane zimne powietrze) i dwie wysokociśnieniowe pompy paliwa (do 3000 obr./min. działa tylko jedna z nich) obsługujące system bezpośredniego wtrysku benzyny pracujący pod ciśnieniem do 200 barów.
Rozbudowany układ chłodzenia jednostki napędowej S55 podzielony jest na kilka obiegów, przy czym prócz mechanicznej pompy cieczy napędzanej paskiem osprzętu, BMW zdecydowało się też na zastosowanie oddzielnej elektrycznej pompy zapewniającej chłodzenie turbosprężarek po forsownej jeździe, przetaczając płyn przez płaszcz wodny turbin. W czasie procedury studzenia w razie potrzeby uruchamiany jest też wentylator chłodnicy, który pozwala zmniejszyć temperaturę płynu.
Pomimo tego, że w silniku S55 pracują dwie turbosprężarki, ich łączna masa odpowiada pojedynczej turbinie twin-scroll stosowanej w motorze N55. Warto na koniec odnotować, że wyczynowe jednostki napędowe M3 i M4 zgodnie z zaleceniami producenta powinny być docierane tak, by w ciągu pierwszych 2000 km eksploatacji pod żadnym pozorem nie przekraczać 5500 obr./min. Po osiągnięciu tego przebiegu możliwe jest stopniowe zwiększanie użytecznych prędkości obrotowych, ale dopiero po przekroczeniu 5000 km samochód można eksploatować z wykorzystaniem pełni jego możliwości. Swoją drogą, ciekawe ilu użytkowników sportowych BMW pilnuje tych zasad…
Tekst: Adam Kołodziejczyk, zdjęcia: BMW
