Nuevos BMW M3 berlina y BMW M4 Coupé
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El Dr. Friedrich Nitschke, presidente de la junta directiva de BMW M GmbH, se expresa en los siguientes términos: «El BMW M3 conjuga desde hace cuatro generaciones sus genes deportivos con una ilimitada utilidad diaria, formando un concepto que es capaz de despertar fuertes emociones. La berlina BMW M3 y el BMW M4 Coupé se mantienen consecuentemente fieles a este criterio fundamental. El motor es el corazón de cualquier modelo M de BMW. El nuevo motor turbo de seis cilindros combina las ventajas de un motor aspirado de altas revoluciones con las cualidades de la tecnología turbo. La utilización consecuente de materiales ligeros desemboca en una reducción del peso en 80 kilogramos en comparación con el modelo antecesor. El BMW M3 y el BMW M4 trasladan la tecnología de la competición automovilística al tráfico vial. Ambos modelos confirmaron sus cualidades tras miles de vueltas rápidas en la variante norte clásica del Nürburgring, el circuito más exigente del mundo. Un trabajo de desarrollo minucioso y apasionado logró que los dos modelos de altas prestaciones marquen un nuevo listón de referencia por su concepto general, su precisión y agilidad».
El motor de seis cilindros en línea con tecnología M TwinPower Turbo y de altas revoluciones, completamente nuevo y desarrollado especialmente para la nueva berlina BMW M3 y para el nuevo BMW M4 Coupé, tiene una potencia máxima de 431 CV. Su par motor máximo, disponible durante un amplio margen de revoluciones, es de 550 Nm, lo que significa que supera el par máximo del modelo antecesor en aproximadamente un 40 por ciento. El consumo y las emisiones son inferiores en aproximadamente 25 por ciento. Tanto la berlina BMW M3 como el BMW M4 Coupé paran el crono en 4,1 segundos (con la caja opcional M de siete marchas y doble embrague) al acelerar de 0 a 100 km/h.
En comparación con el modelo anterior, fue posible reducir el peso en 80 kilogramos considerando el equipamiento correspondiente. Esta reducción beneficia el comportamiento dinámico y, además, aumenta la eficiencia de ambos modelos. Concretamente, el BMW M4 Coupé pesa 1.497 kilogramos en orden de marcha según norma DIN. Este resultado se consiguió gracias a la aplicación inteligente de numerosas medidas destinadas al uso de materiales ligeros. Entre ellas, por ejemplo, el uso más generalizado de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) y, también, la utilización de aluminio en diversos componentes que son parte del chasis y de la carrocería. A modo de ejemplo cabe realzar que los dos modelos tienen un techo de fibra de carbono.
Una de las metas prioritarias durante el trabajo de desarrollo de la berlina BMW M3 y del BMW M4 Coupé consistió en obtener dos modelos aptos para hacer buenos tiempos en circuitos de carrera. Por lo tanto, ambos tienen un sistema de refrigeración configurado para el uso en circuitos, capaz de garantizar una temperatura óptima del motor, del turbo y de la caja de cambios.
Y para que el carácter de competición deportiva no solamente se manifieste en la tecnología, sino también en el reglaje fino de los dos coches, los ingenieros optaron por colaborar estrechamente con pilotos profesionales de BMW Motorsport durante la fase de desarrollo. Los pilotos Bruno Spengler y Timo Glock, ambos presentes en la DTM, participaron junto con otros en las numerosas pruebas que se realizaron en la variante norte del clásico circuito Nürburgring, con el fin de conseguir un reglaje óptimo de los coches.
Un concepto equilibrado
Tanto la nueva berlina BMW M3 como el nuevo BMW M4 Coupé son coches bajos y anchos, apoyados de manera perfectamente equilibrada sobre el asfalto. Aunque no estén en movimiento, el diseño M específico logra que ambos modelos irradien el dinamismo propio de los coches de altas prestaciones. Las grandes entradas de aire y las «air curtains» que se aprecian en la parte frontal, diversos componentes de la carrocería de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) y, también, de aluminio, así como también el difusor visible en la zaga de imponente ancho, no solamente definen el diseño de estos dos nuevos modelos, sino que cumplen funciones específicas en términos de aerodinámica, refrigeración y reducción de peso.
Numerosas medidas de aerodinámica en todas las partes de la carrocería.
La aerodinámica es una de las especialidades decisivas que en BMW M GmbH siempre se tomaron en cuenta estrictamente durante el proceso de desarrollo. El flujo de aire debe guiarse de tal manera alrededor del coche, que se cumplan las condiciones óptimas para alcanzar máximos niveles dinámicos y, al mismo tiempo, para que el motor, el conjunto propulsor y los frenos dispongan de un nivel de refrigeración suficiente, a pesar de los grandes esfuerzos que deben soportar en un circuito.
Diversos detalles, entre ellos las llamativas formas del faldón delantero, los bajos completamente lisos, el spoiler Gurney en la zaga de la berlina M3 y el spoiler integrado en la parte posterior del BMW M4 Coupé, logran reducir las fuerzas aerodinámicas ascendentes en ambos ejes y consiguen que los coches tengan una maniobrabilidad óptima. «La forma en la que guiamos el aire refrigerante a través del radiador provoca, por ejemplo, un efecto Venturi, capaz de reducir las fuerzas ascendentes que actúan sobre el eje delantero. De esta manera, es más sencillo dirigir el coche al entrar en una curva», explica Albert Biermann, responsable del trabajo de desarrollo realizado en BMW M GmbH. Diversos elementos, entre ellos las «air curtains» y las branquias típicas de M con «air breathers» integrados detrás de las ruedas delanteras, minimizan las turbulencias en la zona exterior de dichas ruedas. Todos estos componentes y, también, los espejos retrovisores exteriores optimizados aerodinámicamente y provistos de dos pies de fijación, constituyen elementos estéticos característicos de la berlina BMW M3 y del BMW M4 Coupé y, además, cumplen su cometido primordial: reducir la resistencia aerodinámica. Estos ejemplos típicos demuestran cómo los ingenieros de BMW M GmbH lograron compaginar las exigencias que se plantean en el tráfico vial diario con aquellas que se plantean en un circuito.
Sofisticado sistema de refrigeración, para un máximo rendimiento.
Las extraordinarias prestaciones de la berlina BMW M3 y del BMW M4 Coupé plantean exigencias muy estrictas al sistema de gestión de temperatura del motor y de los componentes periféricos. Para que las temperaturas de funcionamiento sean óptimas, tanto en circuitos de carreras como en el uso diario en el tráfico urbano, los ingenieros de BMW M GmbH apuestan por un ingenioso y eficiente sistema de refrigeración. Por lo tanto, el guiado del aire de aspiración del motor de seis cilindros no solamente incluye dos turbocompresores sumamente dinámicos, sino también un sistema de refrigeración indirecta del aire de alimentación para que la carga y, por ende, la potencia, sean máximas. Y para que el sistema de refrigeración sea apropiado para los circuitos, los coches tienen un radiador principal y, adicionalmente, radiadores laterales para los circuitos de alta y de baja temperatura y, además, para la refrigeración del aceite del motor y de la caja de cambios (en el caso de la caja M de doble embrague). De este modo se garantiza una gestión equilibrada de la temperatura y, en consecuencia, se obtiene el rendimiento necesario para el exigente uso de los coches en circuitos. Una bomba eléctrica adicional para el agua de refrigeración se ocupa de la refrigeración apropiada de los alojamientos de los cojinetes del turbo mientras el coche está detenido.
Caja de cambio manual de seis marchas con función de regulación de revoluciones
De serie, la transmisión está a cargo de una caja de cambios manual de seis velocidades y un robusto embrague de dos discos. Esta caja, en comparación con la anterior, es más compacta y, además, pesa doce kilogramos menos. Con el fin de conseguir que el cambio de marchas sea más cómodo, esta caja manual funciona con discos de sincronización recubiertos de una capa de fricción de carbono. La lubricación de cárter seco se ocupa de alimentar suficiente aceite a todas las piezas. Al bajar de marchas, la caja produce un toque del acelerador, una función que hasta ahora era exclusiva de la caja M de doble embrague. Esta función de regulación de revoluciones, que facilita el cambio de marchas de la caja y que contribuye a la estabilización del coche, tiene su origen en el deporte de competición automovilística.
Caja de cambios M de siete marchas y doble embrague, con Drivelogic y función Launch Control.
Los ingenieros de BMW M GmbH logran establecer un listón de referencia más con la tercera generación de la caja M DKG, tanto en relación con la transmisión de potencia, como en lo que se refiere a la eficiencia en circuitos, sin por ello reducir la utilidad en el tráfico vial normal diario. La caja opcional M de siete marchas y doble embrague con Drivelogic logra que se luzca el nuevo motor turbo de altas revoluciones de tal manera que consiga despertar emociones fascinantes. Además del cambio automático de las marchas, esta caja también permite cambiar de marchas manualmente de manera especialmente rápida y sin interrumpir la transmisión de la fuerza de tracción. La función «Launch Control» que se combina con esta caja, garantiza una capacidad de aceleración óptima desde cero kilómetros por hora, mejor que con la caja manual. La función Smokey Burnout admite que los neumáticos posteriores patinen hasta cierto punto mientras que el coche ya está en movimiento. La función Stability Clutch Control regula la actuación del embrague cuando el coche tiende a sobrevirar, logrando así volver a estabilizarlo. Adicionalmente, el conductor puede activar a discreción otras funciones como, por ejemplo, los modos de Drivelogic, con los que el BMW M3 y el BMW M4 resultan más confortables, más económicos o más deportivos. La séptima marcha, que la caja tiene adicionalmente en comparación con la caja manual de seis marchas, tiene como consecuencia relaciones de transmisión diferentes, lo que redunda en una conducción más eficiente.
Gracias a las propiedades del plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP), extremadamente ligero y, al mismo tiempo, sumamente rígido, fue posible aplicar criterios completamente nuevos en relación con la fabricación del árbol de transmisión. Esta pieza de CFRP que transmite el par desde la caja de cambios hacia el diferencial posterior, debe soportar grandes esfuerzos si se trata de coches especialmente potentes. «La gran rigidez y el bajo peso del tubo de CFRP nos permiten optar por un árbol de transmisión de una sola pieza y sin soporte intermedio. Además de la reducción del peso en 40 por ciento en comparación con el cardán de los modelos anteriores, esta solución también reduce las masas giratorias, por lo que las reacciones del conjunto propulsor son más dinámicas», explica Albert Biermann.
Tracción trasera perfeccionada, con diferencial M activo.
Entre los componentes que aumentan el dinamismo de la berlina BMW M3 y del BMW M4 Coupé cabe mencionar los árboles secundarios huecos y ligeros del diferencial posterior y el diferencial M activo, que optimiza la capacidad de tracción y la estabilidad del coche mediante un bloqueo de multidiscos de regulación electrónica. La regulación activa del sistema de bloqueo de multidiscos se lleva a cabo de manera extremadamente precisa y a máxima velocidad. La unidad de control está conectada al sistema de control dinámico de la estabilidad DSC (Dynamic Stability Control) y, además, considera la posición del acelerador, la velocidad de giro de las ruedas y el ángulo de giro del coche sobre su propio eje vertical. De este modo se analiza cada situación dinámica del coche de manera muy precisa, detectándose por anticipado cualquier riesgo de pérdida unilateral de capacidad de tracción. El sistema adapta el momento de bloqueo en fracciones de segundo. El grado de bloqueo puede variar entre cero y cien por cien. Así se evita que una rueda patine si la calzada está resbaladiza o si sus coeficientes de fricción varían mucho en la superficie de apoyo de la rueda derecha y de la rueda izquierda, si el coche está trazando una curva muy cerrada o si el conductor cambia de carril muy rápidamente. La capacidad de tracción optimizada gracias a este sistema consigue que el coche también se mantenga estable en condiciones extremas y cuando se sale de una curva acelerando con fuerza.
El M Dynamic Mode, una subfunción del sistema de control de la estabilidad DSC, satisface los criterios más exigentes en relación con un comportamiento especialmente dinámico del coche. Mientras que el sistema DSC logra compensar específicamente la tendencia que puede tener el coche a subvirar o sobrevirar, el modo M Dynamic permite que resbalen ligeramente las ruedas motrices, lo que significa que el conductor puede hacer derrapar controladamente su coche. Los conductores que gustan de un estilo deportivo y dinámico de conducción saben apreciar este comportamiento. Sin embargo, aún en estas condiciones se mantiene el funcionamiento de los sistemas de asistencia al conductor cuando el coche supera determinados límites, a diferencia de lo que sucede cuando se desactiva completamente el sistema DSC. En todos los casos, la estabilidad del coche siempre es responsabilidad del conductor.
Chasis de aluminio para mayor dinamismo.
BMW M GmbH es una empresa especializada en el desarrollo de automóviles M que brillan por su precisión, la posibilidad de controlarlos en situaciones extremas, su agilidad, las informaciones precisas que ofrecen a sus conductores y, además, por su máxima capacidad de tracción y su estabilidad, pero también por su perfecta utilidad en el tráfico vial diario. Para alcanzar estas metas también en el caso de la nueva berlina BMW M3 y del nuevo BMW M4 Coupé, ambos de potencia considerablemente mayor, se optó por reconfigurar los ejes, sometiéndolos a un minucioso trabajo de desarrollo.
Para que un coche tenga un comportamiento excepcionalmente dinámico es indispensable que los ejes pesen poco y sean sumamente rígidos. El uso de aluminio, un metal especialmente ligero, en los brazos, en los soportes de las ruedas y en el subchasis, permite reducir el peso del eje delantero de doble articulación en cinco kilogramos en comparación con un eje convencional de acero. Para conseguir que la transmisión de la fuerza en sentido longitudinal y transversal sea óptima y directa, se utilizan articulaciones esféricas exentas de holgura y, además, silentblocks, especialmente desarrollados para la berlina BMW M3 y para el BMW M4 Coupé. Los brazos de empuje de aluminio, la barra de refuerzo de torretas de CFRP, así como los pernos adicionales del soporte del eje, contribuyen, en su conjunto, a una mayor rigidez de toda la parte delantera del coche.
También el nuevo eje trasero de cinco brazos es más ligero que el eje del actual BMW M3. Todos los brazos y elementos portarruedas son de aluminio forjado, por lo que las masas no suspendidas son aproximadamente tres kilogramos menores en comparación con las del eje posterior de la actual generación de modelos. La unión fija del soporte del eje trasero a la carrocería, prescindiendo de elementos elásticos intermedios, es una solución que proviene de la competición automovilística y tiene la finalidad de mejorar adicionalmente el guiado de las ruedas y la fidelidad del coche a su trayectoria. «Con la fijación doblemente elástica del diferencial posterior, montado en el soporte del eje que está unido fijamente mediante pernos a la estructura de la carrocería, alcanzamos un nivel de precisión hasta ahora desconocido, sin por ello reducir el nivel de confort», indica Albert Biermann, refiriéndose a un ejemplo más que demuestra la simbiosis perfecta entre la tecnología de competición automovilística más pura y la perfecta utilidad diaria de los nuevos modelos.
Durante la fase de desarrollo de los ejes se tuvo en cuenta desde un principio el trabajo de desarrollo de los neumáticos. Especialmente tratándose de coches deportivos de altas prestaciones, como lo son la berlina BMW M3 y el BMW M4 Coupé, los neumáticos delanteros deben tener óptimas cualidades de guidado lateral y han de soportar grandes fuerzas al frenar, pero también tienen la función de mantener informado al conductor sobre el estado de la dirección, para que las maniobras sean especialmente precisas. Por su parte, los neumáticos posteriores deben tener excelentes cualidades en relación con la tracción, el guiado lateral y la estabilidad. Por las razones expuestas, ambos modelos están equipados de fábrica con llantas forjadas de 18 pulgadas (eje delantero: 9 J x 18; eje trasero: 10 J x 18) y neumáticos de dimensiones mixtas (eje delantero: 255 mm; eje trasero: 275 mm). Opcionalmente se pueden adquirir llantas de 19 pulgadas con neumáticos de dimensiones correspondientes. Las llantas forjadas, especialmente desarrolladas para los dos nuevos modelos, contribuyen de manera decisiva a la reducción de las masas no suspendidas y, por lo tanto, acrecientan tanto las cualidades dinámicas como la eficiencia. Todos los componentes que se encuentran entre el volante y los neumáticos fueron concebidos minuciosamente por los experimentados ingenieros de BMW M GmbH con el fin de obtener un máximo nivel de precisión y de guiado lateral y, al mismo tiempo, un óptimo nivel de confort.
Dirección electromecánica con tres líneas características.
La dirección electromecánica es un producto nuevo, desarrollado por BMW M GmbH. Se trata del componente de mayor trascendencia en lo que se refiere a la unión entre el conductor y su coche. La nueva dirección destaca por transmitir una sensación muy directa y mantener fielmente informado al conductor sobre las condiciones dinámicas de su coche. La función Servotronic integrada adapta electrónicamente la fuerza que debe aplicarse en el volante a la velocidad del coche. De este modo, el comportamiento de la dirección es óptimo a cualquier velocidad. Tanto en la berlina BMW M3 como en el BMW M4 Coupé pueden activarse tres líneas características de la dirección simplemente pulsando una tecla (COMFORT, SPORT y SPORT+). De esta manera es posible adaptar la asistencia de la dirección al uso específico del coche y a las preferencias personales del conductor.
«La combinación entre parte frontal y posterior rígidas, cinemática de ejes de gran precisión y dirección electromecánica de asistencia extremadamente fina, desemboca en una extraordinaria maniobrabilidad de la berlina BMW M3 y del BMW M4 Coupé», indica Biermann, resumiendo el efecto de las soluciones aplicadas.
También la suspensión adaptativa M permite elegir entre los tres modos COMFORT, SPORT y SPORT+. De esta manera, el conductor puede optar por un reglaje de la amortiguación más bien confortable para conducir en la ciudad, elegir un reglaje más duro para conducir deportivamente por carreteras sinuosas, así como activar un reglaje que suprime los movimientos de la carrocería al mínimo y permite una conducción extremadamente dinámica en circuitos.
Tanto la berlina BMW M3 como el BMW M4 Coupé cuentan de serie con frenos BMW M Compound, muy de acuerdo con las extraordinarias cualidades dinámicas de estos dos modelos. Estos frenos convencen por permitir una dosificación muy fina, lograr tramos de frenado excelentes y, además, por ser muy resistentes a la pérdida de eficiencia a causa del fading. Considerando que los frenos pesan bastante menos que un sistema de frenos convencional, también contribuyen a reducir las masas no suspendidas y, por lo tanto, a mejorar las cualidades dinámicas del coche. Opcionalmente puede adquirirse el sistema de frenos de carbono y cerámica de BMW M, aún más ligeros. Estos frenos de rendimiento optimizado son más apropiados para el uso en circuitos y, adicionalmente, son más duraderos.
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