Po jednej stronie stoi BMW M3 z 1986 roku – kanciaste, lekkie i zbudowane przede wszystkim po to, by spełnić regulamin wyścigowej grupy A. Po drugiej BMW M Concept Neue Klasse, w którym cztery silniki elektryczne, akumulator o pojemności ponad 100 kWh i centralny komputer zastępują wysokoobrotową mechanikę pierwszego M3. Te dwa samochody dzieli 40 lat, ale to przede wszystkim dwie zupełnie różne definicje auta sportowego.
Pierwsze BMW M3 nie było sportową wersją zwykłej serii 3
BMW M3 pierwszej generacji przedstawia się dziś zwykle jako początek linii szybkich odmian popularnego sedana klasy średniej. W rzeczywistości kolejność była odwrotna: najpierw miał powstać samochód wyścigowy, a dopiero potem jego wersja dopuszczona do ruchu drogowego. Celem BMW Motorsport była rywalizacja w grupie A, między innymi w niemieckich mistrzostwach samochodów turystycznych DTM. Regulamin wymagał jednak homologacji na podstawie co najmniej 5000 egzemplarzy drogowych, sprzedanych w ciągu 12 miesięcy.
To właśnie ten przepis zadecydował o narodzinach M3. Wersja drogowa nie była więc punktem wyjścia dla maszyny wyścigowej, lecz niezbędnym warunkiem całego programu sportowego. Obie odmiany inżynierowie mogli rozwijać równolegle. Dzięki temu konstrukcja wersji drogowej od początku uwzględniała obciążenia, jakie miały pojawić się podczas jazdy torowej.
Niemal każdy detal miał inne zadanie
Pierwsze M3 bazowało na BMW serii 3 generacji E30, lecz nie było zwykłym modelem z większym silnikiem i kilkoma dodatkami. Poszerzone nadkola kryły szerszy rozstaw kół, a zmienione elementy karoserii poprawiały aerodynamikę i stabilność przy dużej prędkości. Szczególnie istotny okazał się słupek C – w M3 miał mniejszy kąt nachylenia i szerszą podstawę niż w seryjnym E30, co pozwalało lepiej kierować strumień powietrza w stronę tylnego spojlera.
Zmiana pozornie niewielkiego elementu wymusiła przeprojektowanie tylnej części nadwozia. To dobrze pokazuje, że wygląd pierwszego M3 nie był zestawem ozdobnych akcentów, lecz konsekwencją pracy nad zachowaniem samochodu na torze. BMW ograniczało też masę. Przedni i tylny zderzak, progi, pokrywę bagażnika oraz spojler wykonano z tworzywa sztucznego, podczas gdy zasadnicza część nadwozia nadal powstawała z tradycyjnej blachy.
Silnik M3 i technologia z BMW M1
Pod maską pierwszego M3 znalazł się czterocylindrowy silnik, którego konstrukcja wywodziła się z dwulitrowej jednostki stosowanej w seryjnych modelach BMW. Wybrano ją ze względu na niewielką masę oraz zdolność do pracy przy wysokiej prędkości obrotowej. Pojemność zwiększono do 2,3 litra, a głowicę przystosowano do układu czterech zaworów na cylinder. Inżynierowie wykorzystali przy tym rozwiązania z sześciocylindrowego silnika supersamochodu BMW M1.
Komory spalania w głowicy M1 były rozmieszczone w takich samych odstępach jak cylindry czterocylindrowej jednostki, co pozwoliło opracować odpowiednio zmodyfikowaną konstrukcję bez rozpoczynania całego procesu od zera. Układ korbowy zaprojektowano tak, by wytrzymywał ponad 10 000 obr./min. W seryjnym M3 maksymalną moc osiągano znacznie wcześniej – znamionową prędkość obrotową ustalono na 6750 obr./min, pozostawiając duży zapas dla późniejszych odmian wyścigowych.
Drogowa wersja rozwijała 200 KM w wersji europejskiej. Według dzisiejszych standardów to liczba niewielka, ale w pierwszym M3 ważniejszy od samego wyniku był sposób oddawania mocy, niska masa i zdolność silnika do utrzymywania wysokich obrotów.
fot. BMW
Podwozie projektowano równolegle z samochodem wyścigowym
Kinematykę osi, zawieszenie i amortyzatory opracowano z myślą o przyszłej rywalizacji. M3 miało zachowywać precyzję podczas szybkich zmian kierunku i znosić obciążenia większe niż te występujące w zwykłej serii 3. Układ hamulcowy wykorzystywał wentylowane od wewnątrz tarcze z przodu, seryjny system ABS oraz napędzaną przez silnik pompę wysokiego ciśnienia. Już wtedy elektronika wspierała kierowcę, choć jej zakres był nieporównywalnie mniejszy niż we współczesnych samochodach.
Wyścigowe pochodzenie zdradzał również układ przełożeń – pierwszy bieg znajdował się w lewym dolnym położeniu, a najczęściej używane na torze przełożenia od drugiego do piątego tworzyły prostszy schemat zmiany biegów. W pierwszym M3 wiele właściwości samochodu było fizycznie zapisanych w jego konstrukcji. Charakter jazdy wynikał z geometrii zawieszenia, sztywności nadwozia, przełożeń skrzyni, rozkładu mas i reakcji wolnossącego silnika.
M3 było użytkowe zbyt dosłownie
Praktyczność pierwszego M3 miała oznaczać możliwość normalnej jazdy poza torem. Pracownicy BMW Motorsport uznali jednak, że samochód może pełnić znacznie bardziej użytkową funkcję. W 1986 roku zbudowano BMW M3 Pickup, przeznaczone do transportowania części i wyposażenia na terenie zakładu w Garching. Bazą nie było seryjne coupe M3, lecz kabriolet BMW serii 3. Jakob Polschak, kierujący budową prototypów i warsztatami BMW M Division, wyjaśnił powody wyboru takiej wersji nadwoziowej:
Wybraliśmy nadwozie kabrioletu z dwóch powodów. Po pierwsze, mieliśmy akurat do dyspozycji taki model w idealnym stanie. Po drugie, wbudowane wzmocnienia konstrukcji kabrioletu sprawiały, że był on doskonałą bazą do przebudowy na pickupa.
Pierwszy M3 Pickup nie otrzymał szerokich błotników drogowego M3 – zachował węższe nadwozie zwykłej serii 3, ponieważ jego zadaniem nie była walka o czasy okrążeń, lecz przewożenie ładunków w zakładzie. Początkowo napędzał go dwulitrowy silnik o mocy 192 KM, stosowany w odmianie przygotowanej z myślą o włoskim systemie podatkowym. Później jednostkę zastąpiono oryginalnym silnikiem 2,3 litra o mocy 200 KM.
Pickup pracował w zakładzie przez ponad 26 lat. Nie był więc jednorazową stylistyczną zabawą, lecz rzeczywistym pojazdem użytkowym, który przez ponad ćwierć wieku wykonywał codzienne zadania.
Jak daleko można rozciągnąć koncepcję M3?
Pickup nie był jedynym nietypowym rozwinięciem idei M3. W 1996 roku powstało BMW M3 Compact, które łączyło układ napędowy sportowego modelu z krótszym nadwoziem kompaktowej serii 3. W 2000 roku BMW przygotowało prototyp M3 Touring – samochód miał sprawdzić, czy rozwiązania stosowane w M3 można połączyć z bardziej praktycznym nadwoziem kombi bez utraty najważniejszych cech modelu. Drugiego M3 Pickupa zbudowano w 2011 roku. Podobnie jak wcześniejszy egzemplarz, powstał jako projekt wewnętrzny i nie trafił do regularnej sprzedaży.
Przy tworzeniu prototypów pracowali praktykanci, stażyści i młodzi inżynierowie. Projekty służyły więc nie tylko sprawdzaniu nietypowych koncepcji, lecz także zdobywaniu doświadczenia przy budowie rzeczywistych samochodów. Te odmiany pokazują, że M3 nie zawsze musiało oznaczać czteromiejscowe coupe lub sedana. BMW wielokrotnie badało, czy jego technikę da się przenieść do krótszego hatchbacka, kombi, a nawet pojazdu z otwartą skrzynią ładunkową.
fot. BMW
BMW M Concept Neue Klasse
Cztery dekady później BMW ponownie prezentuje samochód, który ma wyznaczyć techniczny kierunek dla przyszłych modeli M. Tym razem punktem wyjścia nie jest jednak wyścigowa homologacja, lecz elektryczna architektura Neue Klasse. BMW M Concept Neue Klasse korzysta z czterech silników elektrycznych. Każde koło może być napędzane i kontrolowane niezależnie, co pozwala zarządzać trakcją w sposób niedostępny dla klasycznego układu mechanicznego pierwszego M3.
W E30 kierunek przepływu momentu obrotowego wynikał z konstrukcji skrzyni biegów, wału napędowego, mechanizmu różnicowego i tylnej osi. W nowym koncepcie rozdział siły napędowej jest obliczany na bieżąco przez oprogramowanie. Zmienia się więc nie tylko źródło napędu, lecz sam sposób definiowania zachowania samochodu.
Heart of Joy przejmuje rolę mechanicznego zestrojenia
Centralnym elementem nowej architektury jest wysokowydajny komputer Heart of Joy. Współpracuje on z systemem BMW M Dynamic Performance Control, integrującym sterowanie napędem i układem hamulcowym. System może niezależnie regulować siłę przekazywaną na każde koło, co ma poprawiać reakcję na polecenia kierowcy, trakcję przy granicy przyczepności, stabilność oraz skuteczność odzyskiwania energii.
W pierwszym M3 reakcję samochodu kształtowały głównie elementy mechaniczne o zasadniczo stałych właściwościach. W koncepcie Neue Klasse część charakterystyki może być definiowana przez algorytmy i zmieniana w zależności od sytuacji. To jedna z najważniejszych różnic między tymi samochodami. Dawne M3 było spójne i przewidywalne, a nowe – może nieustannie „modyfikować” swoje zachowanie na podstawie danych zbieranych z czujników.
Prezes BMW M GmbH Franciscus van Meel tak opisuje kierunek obrany przez markę:
Nawet w nowej, w pełni elektrycznej erze kontynuujemy typową dla BMW M tradycję przenoszenia zarówno innowacji technologicznych, jak i charakterystycznych elementów stylistycznych bezpośrednio ze sportu motorowego do samochodów seryjnych.
Bateria większa niż 100 kWh
BMW M Concept Neue Klasse korzysta z instalacji 800 V i akumulatora o pojemności przekraczającej 100 kWh. Zastosowano w nim cylindryczne ogniwa szóstej generacji, dostosowane do wymagań BMW M. Producent nie podał jednak mocy całego układu ani osiągów samochodu. Obudowę akumulatora połączono konstrukcyjnie z przednią i tylną osią. Bateria nie jest więc wyłącznie magazynem energii, lecz także elementem struktury wpływającym na sztywność oraz zachowanie pojazdu.
To przeciwieństwo filozofii pierwszego M3, w którym każdy kilogram starano się usuwać. W samochodzie elektrycznym duża masa akumulatora jest nieunikniona, dlatego inżynierowie próbują wykorzystać jego obudowę jako aktywny element konstrukcyjny.
fot. BMW
Cztery cylindry zastąpiły cztery silniki
Zestawienie obu samochodów obnaża przepaść technologicznej ewolucji. Pierwsze M3 czerpało siłę z mechanicznego, wysokoobrotowego silnika spalinowego, podczas gdy koncepcyjny następca wykorzystuje cztery niezależne silniki elektryczne. W E30 o dynamice decydowały precyzja napełniania cylindrów, sztywność układu korbowego i sprawność głowicy. W Neue Klasse parametry te zastąpiły: wydajność ogniw chemicznych, moc inwerterów, wydajność układu chłodzenia oraz prędkość przetwarzania danych przez oprogramowanie.
Pierwsze M3 wymagało zmiany przełożeń i utrzymywania jednostki w odpowiednim zakresie obrotów. Napęd elektryczny oferuje natychmiastową reakcję i nie potrzebuje klasycznej wielobiegowej skrzyni pełniącej tę samą funkcję. Nie oznacza to jednak, że nowy samochód jest konstrukcyjnie prostszy – mechaniczną złożoność silnika spalinowego zastąpiła złożoność elektryczna, termiczna i programowa.
Aerodynamika wynika z funkcji
W pierwszym M3 aerodynamika miała ograniczać unoszenie nadwozia i kierować powietrze na tylny spojler. W nowym koncepcie musi dodatkowo wspierać chłodzenie rozbudowanego napędu elektrycznego. Charakterystyczny wylot w masce tworzy kształt litery V i pomaga odprowadzać ciepło. Przedni zderzak ma trójdzielną formę inspirowaną kadłubami szybkich łodzi, a jego konstrukcja stanowi podparcie dla dolnego splittera.
Z tyłu zastosowano pływający dyfuzor i spojler typu ducktail. Element ma zwiększać docisk tylnej osi, pozostając jednocześnie częścią stosunkowo czystej, pozbawionej przypadkowych przetłoczeń bryły. Pierwsze M3 rozpoznawano po pudełkowatych poszerzeniach i wysokim tylnym skrzydle. Nowe BMW M również eksponuje aerodynamikę, ale integruje ją z powierzchniami nadwozia i układami chłodzenia.
Sygnatura świetlna
Przód BMW M Concept Neue Klasse zachowuje charakterystyczne dla marki motywy, lecz interpretuje je w inny sposób – reflektory i osłona chłodnicy tworzą jeden wizualny element. BMW zastosowało żółte światła, które mają stać się wyróżnikiem przyszłych modeli M. Kolor nawiązuje do samochodów klasy GT oraz prototypu BMW M Hybrid V8.
W zderzakach pojawiają się również trójwymiarowe światła Track Lights – z przodu umieszczono je po bokach, a z tyłu otaczają centralną część zderzaka i dyfuzor. Pierwsze M3 wykorzystywało elementy stylistyczne przede wszystkim jako rezultat wymagań homologacyjnych i aerodynamicznych. W nowym samochodzie światło samo staje się jednym z narzędzi budowania tożsamości modelu.
Włókna naturalne zajmują miejsce dawnych tworzyw sztucznych
W E30 redukcję masy uzyskiwano między innymi przez zastępowanie stalowych części elementami z tworzyw. W Neue Klasse BMW sięga po włókna naturalne. Materiał zastosowano w przednim splitterze, wylocie powietrza w masce, dyfuzorze oraz elementach wnętrza. Pojawia się także na dachu, gdzie otrzymał wykończenie z oznaczeniami BMW M.
To kolejny przykład zmiany priorytetów. Cztery dekady temu najważniejsze było możliwie proste obniżenie masy, dziś producenci próbują łączyć parametry konstrukcyjne z ograniczaniem udziału tradycyjnych materiałów kompozytowych. Nadwozie pokryto lakierem Monza Red metallic. Centralnie mocowane koła z czerwonymi i niebieskimi akcentami mają podkreślać związek z barwami BMW M oraz sportem motorowym.
Wnętrze przestało być wyłącznie miejscem obsługi samochodu
Kokpit pierwszego M3 podporządkowano podstawowym czynnościom kierowcy. Analogowe wskaźniki informowały o prędkości i obrotach, a fizyczne elementy sterowania miały bezpośredni związek z konkretnymi podzespołami. W BMW M Concept Neue Klasse pojawia się pływająca deska rozdzielcza, cyfrowe wyświetlacze i sześciokątne podświetlenie. Czerwone akcenty umieszczono na wybieraku trybów, łopatkach kierownicy oraz w grafice ekranów.
Samochód nadal ma podkreślać skupienie na kierowcy, ale robi to za pomocą zupełnie innych środków. Informacja o pracy napędu nie musi już pochodzić z klasycznego obrotomierza, ponieważ jej zakres i sposób prezentacji mogą być tworzone programowo. BMW zastosowało cztery fotele kubełkowe, pięciopunktowe pasy oraz pałąk bezpieczeństwa. Elementy te wyraźnie odnoszą się do samochodów torowych, choć otacza je cyfrowe środowisko nieznane kierowcom pierwszego M3.
Tapicerkę wykonano z dwukolorowej skóry Merino w odcieniach Bathurst (nawiązanie do toru Mount Panorama w Australii) Blue i Berry Red. Czarną skórę nubukową zastosowano po raz pierwszy w modelu BMW M – na kierownicy, boczkach drzwi i pałąku bezpieczeństwa.
Pierwsze M3 jako baza dla wyścigówki
E30 M3 powstało, ponieważ BMW potrzebowało drogowego samochodu do homologacji modelu wyścigowego. Jego produkcja nie była wyłącznie deklaracją kierunku, lecz warunkiem dopuszczenia auta do rywalizacji. BMW M Concept Neue Klasse pełni inną funkcję. Nie jest jeszcze seryjnym następcą M3, ale pokazuje język stylistyczny, architekturę napędu i rozwiązania przewidziane dla przyszłych elektrycznych modeli M.
Pierwsze M3 stanowiło więc materialny fundament programu sportowego. Nowy koncept jest przede wszystkim technologiczną deklaracją dotyczącą kolejnej generacji samochodów drogowych. Łączy je dążenie do przenoszenia rozwiązań ze sportu motorowego, choć sam przepływ technologii wygląda dziś inaczej. W 1986 roku oznaczał silnik, zawieszenie, hamulce i aerodynamikę, natomiast obecnie obejmuje również oprogramowanie, zarządzanie energią i sterowanie każdym kołem z osobna.
40 lat temu M3 było precyzyjnym narzędziem stworzonym dla amatorów szybkiej jazdy oraz profesjonalistów. Dziś elektryczne M3 jest zaawansowaną technologią na kołach, która monitoruje, czuwa i jest zdolna do maskowania błędów najbardziej zawodnego elementu, czyli „łącznika między kierowcą a pedałami”.
40 lat temu kierowca zarządzał maszyną
W pierwszym M3 kierowca sam wybierał przełożenie, pilnował obrotów i wyczuwał granicę przyczepności przez kierownicę, pedały, ruchy nadwozia oraz pisk opon. Elektronika pełniła rolę ograniczoną głównie do układu ABS. W nowym koncepcie komputer analizuje zachowanie każdego koła i koordynuje wszystkie kluczowe elementy układu jezdnego. Kierowca nadal wydaje polecenia, ale sposób ich wykonania w znacznej mierze ustala system sterujący.
Nie musi to oznaczać usunięcia człowieka z procesu prowadzenia. Pokazuje jednak, że współczesna precyzja samochodu sportowego wynika już nie tylko z dobrze dobranych sprężyn, amortyzatorów i przełożeń. Dawne M3 było zbiorem mechanicznych kompromisów raz ustalonych przez inżynierów. Nowe BMW M może modyfikować te kompromisy w ułamku sekundy.
Zmieniła się technika, ale także sama koncepcja osiągów
W 1986 roku osiągi oznaczały niską masę, wysokoobrotowy silnik, skuteczne hamulce i podwozie przygotowane do walki na torze. Samochód był szybki dlatego, że posiadał odpowiednio zaprojektowane części mechaniczne. W koncepcie Neue Klasse szybkość ma wynikać z natychmiastowej reakcji czterech silników, precyzyjnego rozdziału momentu, pracy instalacji 800 V i zdolności akumulatora do dostarczania dużej mocy.
Część dawnych wartości pozostaje aktualna – nadal liczą się sztywność nadwozia, aerodynamika, podparcie foteli, przyczepność i odporność układu hamulcowego. Zmieniła się natomiast droga prowadząca do tego samego rezultatu. W pierwszym M3 kluczowym narzędziem był warsztat i tor, a w nowym równie ważne stają się laboratorium ogniw oraz zespół programistów.
Znak czasów
Przemiana BMW M3 jest skrajnym przykładem zmian, które objęły cały przemysł samochodowy. Opony oferują dziś znacznie większą przyczepność, a systemy stabilizacji, kontroli trakcji i aktywnego rozdziału momentu potrafią reagować szybciej niż kierowca. Normy bezpieczeństwa wymusiły mocniejsze struktury nadwozia, kolejne poduszki powietrzne i rozbudowane systemy wspomagania. Jednocześnie samochody stały się cięższe, bardziej złożone i mocniej zależne od elektroniki.
Rozwój cyfrowych kokpitów, aktualizacji oprogramowania i centralnych komputerów sprawił, że współczesne auta bywają określane jako tablety na kołach. W przypadku BMW M Concept Neue Klasse nie jest to już wyłącznie złośliwa metafora, ponieważ kod programu faktycznie współtworzy zachowanie samochodu.
Po 40 latach idea BMW M pozostaje rozpoznawalna: samochód ma łączyć osiągi z możliwością codziennego użytkowania i czerpać rozwiązania ze sportu motorowego. Niemal wszystko, czym tę ideę realizowano, zmieniło się jednak nie do poznania.
