Le moteur 6 cylindres en ligne des BMW X3 M Competition et BMW X4 M Competition est désormais équipé du vilebrequin léger forgé des modèles BMW M3 et M4. Sa conception extrêmement résistante à la torsion permet la transmission d'un couple particulièrement élevé, tandis que son faible poids et ses masses en rotation réduites profitent également à la puissance de rotation du moteur. Le système de refroidissement éprouvé du moteur 6 cylindres en ligne est conçu pour permettre un niveau de puissance exceptionnellement élevé et comprend deux radiateurs positionnés latéralement en plus du radiateur central. Il existe également un refroidisseur d'huile moteur supplémentaire et un refroidisseur d'huile de transmission séparé. L'expertise de BMW M GmbH en matière de course automobile est également évidente dans la conception du système d'alimentation en huile, qui est adapté à un fonctionnement dynamique sur circuit. Le carter d'huile optimisé en termes de poids du moteur comporte deux chambres séparées et un canal d'aspiration intégré. Un étage d'aspiration supplémentaire permet à la pompe à huile commandée par carte de fournir du lubrifiant à partir du plus petit carter d'huile, qui sert de tampon de volume. De cette manière, une alimentation en huile fiable est garantie à tout moment, même lors d'accélérations longitudinales et latérales extrêmes
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