BMW M3
Třetí generace BMW M3, tentokrát vycházející z řady coupé E46, debutovala v roce 2000. A opět třetí vydání tohoto světově proslulého sportovního vozu z Mnichova vynikalo hned od začátku ještě větším výkonem, větší dynamikou a ještě unikátnějším designem, který jasně odlišuje tento speciální model od ostatních verzí BMW řady 3.
Již od samého začátku první testy publikované automobilovými časopisy jasně prokázaly, že BMW M3 je obzvláště výkonné sportovní coupé nejvyšší kategorie s opravdu bezkonkurenčním výkonem.
V designu třetí generace BMW M3 opět navazuje na první generaci, ovšem bez spoilerů a nápadných, extra širokých podběhů. Ale díky novému přednímu aerodynamickému difuzoru s integrovanými mlhovými světly v eliptickém designu a velkými vzduchmi přívody se BMW M3 jasně odlišuje od všech ostatních verzí BMW řady 3.
Víko motorového prostoru z hliníku je přibližně o 40 procent lehčí než srovnatelné víko z ocelového plechu. Přitom navzdory nižší hmotnosti nabízí víko motorového prostoru stejnou tuhost a bezpečnost při nárazu jako ocelové víko na „základním" coupé.
Dalším rozlišovacím znakem jasně viditelným na víku motorového prostoru BMW M3, který opět odlišuje vůz od ostatních modelů BMW řady 3, je tzv. Powerdome. Právě zde pod tímto mírným vyboulením uprostřed kapoty nabízí nová pohonná jednotka BMW M3 všechny své nadřazené vlastnosti.
Charakteristickým rysem celého vozu v jeho vzhledu je to, že žádný jediný designový prvek není jen pro ozdobu. Spíše všechny úpravy oproti sériovému modelu aplikují přísný princip „forma sleduje funkci", přičemž zároveň nabízejí to nejlepší v estetickém designu a kultivovaném stylu.
Z boku je karoserie BMW M3 včetně podběhů výrazně širší než ta „normálního" coupé (o 20 milimetrů nebo 0,79").
Dalšími prvky obdivuhodnými z boku jsou větrací „žábra" a logo M3 v předních bočních panelech. Tato širší karoserie není jen kosmetická, ale je nezbytná pro umístění širšího rozchodu kol a patřičně širokých pneumatik a kol.
Výkonný vzhled vytvořený tímto způsobem je dále podtržen novými vnějšími zpětnými zrcátky M v asferickém designu a volitelně elektricky sklopnými, krycími lištami prahu a na zadním konci vozu aerodynamicky optimalizovaným zadním difuzorem s zadním spoilerem. Výfukový systém s dvojitou komorou a čtyřmi výfukovými koncovkami konečně jasně odhaluje výkon a výkonnost tohoto výjimečného vozu.
Motor s ještě větším výkonem díky vysokootáčkovému konceptu.
Pohonná jednotka nového BMW M3 dává definici „turbínového výkonu a plynulosti chodu", která po dlouhou dobu byla poznávacím znakem šestivalcových motorů BMW, zcela nový smysl. Nově vyvinutý motor s zdvihovým objemem 3 246 cm³ přenesl koncept vysokootáčkového motoru již dobře známý z Formule 1 do sériové výroby v BMW M3. Nyní, když motor točí 8 000 ot./min, pohybují se písty rychlostí vyšší než 20 metrů neboli 66 stop za sekundu, téměř tak rychle jako písty pohonné jednotky Formule 1.
Skutečně žádný jiný motor na trhu – a žádné jiné auto – není schopen nabídnout takový druh výkonu a výkonnosti: maximální výkon 252 kW/343 k zrychluje tento sportovní vůz o hmotnosti 1 570 kg/3 462 lb z nuly na 100 km/h za pouhých 5,2 sekundy. Vrcholná účinnost při všech otáčkách motoru a při všech zatíženích naopak garantuje efektivní spotřebu paliva za všech praktických jízdních podmínek a nízkou úroveň emisí.
Pokračující rozvoj vysokootáčkového konceptu byl ovšem jen jedním důvodem pro vývoj tohoto nového motoru, neboť inženýři BMW M GmbH museli při vytváření nového motoru splnit celý seznam požadavků: nižší hmotnost, vyšší točivý moment a větší výkon, jakož i široký rozsah užitečných otáček motoru, byly stejně důležité jako motor vhodný pro spolehlivé používání po celém světě. Zejména tento poslední bod byl skutečnou výzvou pro inženýry BMW, neboť od počátku bylo zapotřebí, aby motor splňoval všechny zákonné požadavky týkající se kontroly emisí a hluku, platné v současnosti nebo které vstoupí v platnost, v mnoha zemích, kde se BMW M3 prodává.
S tímto vysokovýkonným motorem s nejpozoruhodnějšími vlastnostmi a daty vývojový tým stěží mohl použít cokoli z běžných sériových dílů, jak to bylo ještě možné s první generací BMW M3 z roku 1985. Takže jediné součásti, které mohly být přeneseny do nového M3 beze změny, byly těsnění olejové vany, napínač pro klínový řemen pohonu příslušenství, zadní kryt klikové hřídele spolu s jeho těsněním a senzory tlaku oleje a teploty vody. A jediné vlastnosti, které nový motor sdílí s předchozí pohonnou jednotkou, jsou jeho rozměry a systém mazání kvazi-suchým kartrem.
Díky schopnostem inženýrů BMW nová pohonná jednotka splňuje všechny tyto – a další – požadavky. Ve srovnání s – již lehkým – předchozím motorem se inženýrům BMW skutečně podařilo dále snížit hmotnost motoru o dalších 6 procent. A zároveň posunuli těžiště motoru ještě níže v zájmu zvýšené jízdní dynamiky.
Vzhledem k vyšším otáčkám motoru a složitějším funkčním datům museli inženýři BMW M GmbH také vyvinout nový řídicí systém motoru: MSS 54. Stejně jako u předchozího motoru tento multiprocesorový systém řídí dva 32bitové mikrokontroléry a dva časovací koprocesory, nyní však pracující při ještě vyšší kmitočtové frekvenci cyklu.
Celkový výpočetní výkon nové řídicí jednotky je nyní 25 milionů instrukcí za sekundu (MIPS). A jak důležité a komplexní jsou funkce této nové jednotky pro celý provoz motoru jako takový, jasně dokládají různé procesy, které multiprocesorový systém pokrývá, dohlížející na rozsah vůle na sacích a výfukových vačkových hřídelích (double-VANOS), jakož i na hladinu oleje, řídí elektronický imobilizér a ovládá elektronické škrticí klapky. Pracující individuálně pro každý válec řídicí jednotka navíc vypočítává načasování zapalování, objem vstříknutého paliva a dobu vstřiku pro každý pracovní cyklus individuálně v závislosti na zatížení a otáčkách motoru. A v neposlední řadě řídicí jednotka poskytuje informace pro servis a údržbu prostřednictvím propracovaného a sofistikovaného diagnostického systému.
Dokonalé řízení motoru na základě vlastního vývoje.
Válcově specifické adaptivní řízení klepání přijímá signál klepání prostřednictvím tří snímačů tělesného zvuku, přičemž každý snímač monitoruje dva válce. Signál je pro každý válec adaptován normalizačním procesem přizpůsobeným příslušnému pracovnímu bodu, což systému umožňuje naprogramovat nejlepší a nejvhodnější načasování zapalování v celé mapě řízení úhlu zapalování. Ovládáním spínače na palubní desce je pak řidič BMW M3 schopen aktivovat sportovnější, tj. progresivnější řídicí linii modifikující pohyb pedálu plynu a otevírání škrticí klapky.
Elektronické ovládání škrticí klapky je nyní založeno na okamžitých příkazech, přičemž žádost řidiče o výkon je měřena potenciometrem na pedálu plynu a převáděna na požadovaný signál a úroveň výkonu.
Tato žádost o výkon je poté korigována managerem výkonu s přihlédnutím k požadavkům na výkon pomocných pohonných agregátů, jakož i maximálního a minimálního výkonu požadovaného pro Dynamic Stability Control (DSC) a Engine Drag Force Control (EDFC).
Cílová úroveň výkonu vypočítaná tímto způsobem je poté nastavena v systému s ohledem na aktuální úhel zapalování. V praxi to pro řidiče znamená, že motor ze své polohy nohy na pedálu plynu prakticky „čte" jeho styl jízdy a poskytuje požadovaný výkon rychle a efektivně.
Optimální plnění válců zajištěno proměnným rozsahem vůle vačkové hřídele.
Proměnný rozsah vůle vačkové hřídele na sacích a výfukových vačkových hřídelích (double-VANOS), který měl svou světovou premiéru ve své první verzi v BMW M3 z roku 1992, zajišťuje optimální plnění válců i v motoru BMW M3. Na silnici to znamená více výkonu, větší hospodárnost paliva a nízké emise výfukových plynů.
Technologie VANOS díky svému principu umožňuje vždy vhodné řízení motoru. Rozvodové ozubené kolo spojené s klikovou hřídelí duplexovým řetězem je propojeno s vačkovou hřídelí spirálově ozubeným hřídelem nastavitelným podél osy. Takový axiální posuv na hřídeli v důsledku spirálového ozubení generuje radiální, relativní pohyb mezi vačkovou hřídelí a rozvodovým ozubeným kolem, přičemž rozsah vůle na sací vačkové hřídeli je tak měněn o 60° a úhel na výfukové vačkové hřídeli o 46°.
Axiální nastavení ozubeného hřídele zajišťuje nastavovací píst.
Motorový olej je předkomprimován až na pracovní tlak 115 bar radiálním pístovým čerpadlem integrovaným v pouzdru VANOS. Mapově řízené vysokotlaké nastavení naopak zaručuje krátké doby nastavení, a proto poskytuje optimální rozsah vůle pro každý pracovní bod v závislosti na zatížení a otáčkách motoru synchronizovaný s načasováním zapalování a objemem vstříknutého paliva.
Nově vyvinutý šestivalec s zdvihovým objemem 3 246 cm³ je první pohonnou jednotkou vhodnou pro všechny země a národní specifikace. Nicméně na rozdíl od verze ECE o výkonu 252 kW/343 k je pohonná jednotka v americké verzi BMW M3 přiškrcena na redukovaný výkon 333 SAE-k (249 kW/338 DIN-k).
To znamená, že při zvýšení zdvihového objemu pouze o 1,4 procenta oproti předchozímu modelu je maximální výkon vyšší o 6,9 a maximální točivý moment o 4,3 procenta.
Toto zvýšení výkonu a točivého momentu je přímým důsledkem vysokootáčkového konceptu motoru, důsledné kontroly plnícího cyklu a minimalizace třecích efektů zvyšujících měrný výkon motoru ze 100 na téměř 106 k na litr.
Navzdory vysokým maximálním otáčkám nabízí motor velký užitečný rozsah otáček a vyvíjí 80 procent svého maximálního točivého momentu již při 2 000 ot./min. Nepřekvapuje proto, že tato pohonná jednotka nadchla specialisty a automobilové novináře hned od začátku a šestkrát po sobě v letech 2001–2006 získala velmi prestižní cenu „Engine of the Year" – skutečně mimořádné ocenění.
Výjimečná technologie pro výjimečný vůz.
Vzhledem k vysoké úrovni výkonu, který BMW M3 nabízí kdykoli je to požadováno, muselo být v rámci vozu nakonfigurováno mnoho systémů propracovaněji a s větší pozorností k detailům než ve „standardním" silničním voze. Jednou z těchto speciálních vlastností je zásobování mazivem motoru mazáním s kvazi-suchým kartrem: kvůli specifickému uspořádání vany a motoru nakloněného vpravo o 30° by motorový olej nebyl schopen odtékat zpět do „normální" vany při vysokých příčných zrychleních v levé zatáčce a při plném brzdění. Proto inženýři pracující na pohonné jednotce spojili tlakové olejové čerpadlo se zpětným čerpadlem, které odsává olej vpravo z malé přední olejové vany a dodává olej do velké zadní olejové vany. Pro všechny praktické účely tím zadní olejová vana zcela uzavírá, přičemž zpětné otvory a místo sání tlakového olejového čerpadla jsou přesně přizpůsobeny zrychlovacím silám převládajícím ve voze této kategorie.
Ještě rychlejší než motor: podvozek a zavěšení.
Inženýři odpovědní za vývoj BMW M3 věnovali od samého začátku zvláštní pozornost podvozku a zavěšení. Sledujíce filozofii, že „podvozek musí být vždy rychlejší než motor", kladli na podvozkovou a zavěšovací technologii nejvyšší nároky – úkol, který inženýrům zavěšení přinášel zjevnou výzvu s ohledem na vysokootáčkový koncept a vynikající výkon pohonné jednotky M3.
Nicméně od samého počátku mohli vycházet z výborné základny, přičemž podvozek a zavěšení třetí generace BMW M3 je důsledným vývojem předchozího podvozku. A podvozek druhé generace je dodnes uznáván jako měřítko v segmentu sportovních vozů, přičemž ho odborníci amerického časopisu „Car and Driver" například chválí jako „Auto s nejlepším ovládáním".
Mimořádně tuhá karoserie BMW řady 3 Coupé, velký podíl lehkých hliníkových komponentů náprav a dobře vyvážené rozložení hmotnosti přední a zadní nápravy téměř 50:50 byly skutečně ideálními předpoklady pro zajištění nefiltrovaného jízdního potěšení se standardním pohon zadních kol BMW. A navzdory poněkud větším rozměrům nového modelu se inženýrům podvozku podařilo dokonce překonat kvalitu ovládání předchůdce a zároveň zachovat vysoký standard každodenní praktické použitelnosti.
DSC a M Differential Lock pro extra trakci.
Při uvedení třetí generace BMW M3 učinil BMW M GmbH také DSC Dynamic Stability Control standardní výbavou vozu. Takže prokluzující kola na mokré vozovce nebo ve sněhu jsou nyní definitivně minulostí.
Inženýři odpovědní za nové BMW M3 však nemohli jednoduše převzít systém DSC zahrnutý v „standardní" řadě 3, ale museli ho upravit s ohledem na obrovský výkon a výkonnost BMW M3. Zejména okamžitá odezva pohonné jednotky BMW M3 a krátký celkový převodový poměr si vyžadují řadu změn v systému.
Od samého počátku jsou diferenciálové uzávěry zadních kol standardní výbavou všech vozů BMW M. A nyní při zavedení třetí generace M3 inženýři nahradili dřívější samosvorný diferenciál snímající točivý moment s 25% účinností uzávěru zcela novým vývojem poskytujícím proměnlivý účinek uzávěru mezi 0 a 100 procenty.
Nový systém s názvem Variable M Differential Lock je schopen nabídnout rozhodující zlepšení trakce i v nejnáročnějších situacích, kdy hnaná kola jezdí po povrchu s různými koeficienty tření. V kombinaci s DSC Dynamic Stability Control proto BMW M3 nyní nabízí jízdní vlastnosti i v zimě, které byly dříve u sportovního vozu s pohonem zadních kol zcela nemyslitelné.
Kde je hodně výkonu motoru, je zapotřebí také hodně brzdného výkonu. Právě s tímto na paměti bylo BMW M3 od samého počátku vybaveno extra velkým vysokovýkonným brzdovým systémem s plovoucím uložením složených brzd. V tomto případě je vnitřně větraný třecí kroužek na brzdovém kotouči spojen v plovoucím uspořádání s hliníkovým brzdovým košem pomocí nerezových kolíků odlitých do brzdové jednotky.
Výsledkem je výrazné snížení tepelných sil působících na brzdový kotouč při odpovídajícím zvýšení životnosti. Perforování třecího kroužku slouží navíc ke snížení hmotnosti brzdových kotoučů o 0,7 kg na každém předním kole a 0,8 kg na každém zadním kole ve srovnání s konvenčními jednodílnými brzdovými kotouči.
Díky velkým, vrtaným brzdovým kotoučům z šedé litiny (průměr/tloušťka vpředu: 325/28 milimetrů (12,80/1,10"), vzadu: 326/20 milimetrů (12,83/0,79")) jsou brzdné síly opravdu pozoruhodné: Podporováno 9-/10palcovým tandemovým posilovačem dosahuje BMW M3 zpomalení přibližně 11 m/s², s brzdnou drahou pouhých 35 metrů nebo 115 stop z rychlosti 100 km/h. Pokud jde o brzdný výkon, BMW M3 se proto opět velmi výhodně srovnává dokonce i s nejčistokrevnějšími sportovními vozy.
Více než „jen" jedno BMW M3 v nabídce.
Rok po uvedení BMW M3 Coupé pyšně představil BMW M GmbH v roce 2001 kabrioletovou verzi M3 vycházející z modelové řady E46. Přestože je kabriolet identický s coupé s pevnou střechou až po A-sloupek, je přesto velmi unikátním vozem; výrazná bederní linie a speciální charakter sportovního vozu s otevřenou střechou dávají kabrioletu ještě širší a výkonnější vzhled. Celkově tedy BMW M3 Kabriolet vypadá ještě svalnatěji a níže než jeho protějšek s pevnou střechou, s nímž přirozeně sdílí všechny technické výhody a vylepšení.
Na podzim 2001 přesto BMW prokázalo, že i tento exkluzivní standard lze pozvednout na ještě vyšší úroveň: Představením BMW M3 GTR společnost s hrdostí uvedla vylepšenou silniční verzi BMW M3 určenou k tomu, aby přecházela z vítězství do vítězství v American Le Mans Series (ALMS). Takže od února 2002 byla silniční verze tohoto velmi speciálního modelu se snížením výkonu motoru ze 330 kW/460 k na 258 kW/350 k dostupná za cenu přibližně 250 000 eur.
Z technického hlediska byl silniční model velmi úzce příbuzný závodní verzi, přičemž V8 vysokovýkonná pohonná jednotka se suchým kartrem generuje výjimečný výkon v motorovém prostoru s dalšími chladicími štěrbinami. Dalšími speciálními prvky byla šestistupňová manuální převodovka a dvoulamelová spojka opět typická pro závodní vůz.
Karoserie byla také podobná závodní verzi, přičemž střecha, zadní křídlo a přední a zadní aerodynamické difuzory byly z uhlíkových vláken vyztužené plastové hmoty v zájmu minimální hmotnosti.
Další zlepšení „základního" modelu.
Při vstupu do roku 2005 uvedlo BMW pro M3 velmi speciální prvek: Competition Package. Za cenu 5 300 eur si nyní skutečně náročný zákazník objednávající nový vůz mohl zvolit tento speciální prvek, díky němuž má BMW M3 ještě přímější a sportovnější ovládání. Balíček zahrnuje 19palcová kola ve stejném designu jako ráfky BMW M3 CSL vybavená pneumatikami Sports Cup. V kombinaci s komplexně optimalizovaným podvozkem a zavěšením a ještě přímějším řízením (s převodovým poměrem 14,5:1 namísto 15,4:1) to dává vozu ještě vyšší úroveň celkové hbitosti a výkonu na silnici.
Z tohoto speciálního balíčku těží také řidič „základního" BMW M3, který si mohl užívat výhod M Track Mode přeneseného z BMW M3 CSL. Brzdy rovněž pocházející z BMW M3 CSL jsou přirozeně součástí balíčku, aby se zajistil odpovídající brzdný výkon s velmi krátkými brzdnými drahami za všech okolností.
Vzhledem ke všem těmto kvalitám je třetí generace BMW M3 stejně oblíbena u zákazníků po celém světě jako její předchůdkyně. To vysvětluje, proč bylo do léta 2006 zákazníkům dodáno ne méně než 85 139 kusů, z nichž 29 633 bylo Kabrioletů.
