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Mit einer Fahrzeuglänge von 4 380 Millimetern ist das BMW 1er M Coupé das kürzeste, mit einer Höhe von 1 420 Millimetern zugleich das flachste Modell im Programm der BMW M GmbH. Im Vergleich zum BMW 135i Coupé weist es darüber hinaus eine um 55 Millimeter größere Breite auf, der Wert von 1 803 Millimetern ist Resultat und Ausdruck der modellspezifisch zugunsten der Fahrdynamik optimierten Spurweite an der Vorder- und der Hinterachse.

Zur Optimierung der aerodynamischen Eigenschaften werden erstmals bei einem Serienfahrzeug sogenannte Air Curtains eingesetzt. Durch Öffnungen im äußeren Bereich der Frontschürze wird die einströmende Luft in zwei Schächte geleitet. Diese sind so gestaltet, dass die Strömung jeweils entlang der Innenseite der Frontschürze in einem geschlossenen Kanal bis in die Radhäuser geleitet und dort beim Wiederaustritt durch eine sehr schmale Öffnung mit hoher Geschwindigkeit knapp an den äußeren Radflanken vorbeigelenkt wird. Der austretende Strahl legt sich wie ein Vorhang seitlich über die Vorderräder und reduziert dadurch die aerodynamisch ungünstigen Verwirbelungen im Bereich der Radhäuser.

Die im BMW 1er M Coupé eingesetzte M TwinPower Turbo Technologie besteht aus zwei vergleichsweise kleinen Ladern, die aufgrund ihres geringen Trägheitsmoments bereits bei niedrigen Motordrehzahlen aktiv werden und jeweils drei Zylinder mit komprimierter Luft versorgen. Dies führt zu einem außergewöhnlich spontanen Ansprechverhalten. Der Antrieb stellt bereits bei 1 500 min-1 sein maximales Drehmoment von 450 Newtonmetern bereit. Es steht bis in den Bereich von 4 500 min-1 zur Verfügung und kann mithilfe einer Overboost-Funktion unter Volllast um weitere 50 Newtonmeter angehoben werden. Der Maximalwert von 500 Newtonmetern ermöglicht besonders dynamische Beschleunigungsmanöver, die nach jedem Schaltvorgang erneut zur Verfügung stehende Schubkraft sorgt für einen M typisch linearen Zuwachs an Geschwindigkeit. Seine Höchstleistung erreicht das Triebwerk bei 5 900 min-1. Mit dieser drehzahlorientierten Leistungscharakteristik entspricht der Sechszylinder den M typischen Eigenschaften eines High-Performance-Antriebs. Das BMW 1er M Coupé spurtet in nur 4,9 Sekunden aus dem Stand heraus auf 100 km/h, bei Tempo 250 wird dem Beschleunigungsdrang durch Eingriffe der Motorsteuerung ein Limit gesetzt.

Das Kühlsystem der Antriebseinheit ist so ausgelegt, dass es sowohl dem herausragenden Performance-Potenzial als auch den besonders hohen Anforderungen beim dauerhaften Abfordern der Höchstleistung gerecht wird.

Zum hohen Wirkungsgrad des Motors trägt vor allem die Benzin-Direkteinspritzung bei, der im EU-Testzyklus ermittelte Durchschnittsverbrauch liegt bei 9,6 Liter je 100 Kilometer.

Zur Übertragung der Antriebskraft wird das BMW 1er M Coupé mit einem Sechsgang-Handschaltgetriebe ausgestattet. Das neu entwickelte Getriebe wird mithilfe eines besonders kurzen M Schalthebels bedient.

Sowohl die Doppelgelenk-Vorderachse als auch die Fünflenker-Hinterachse des 1495 Kilogramm schweren 1er M Coupé werden nahezu vollständig aus Aluminium gefertigt. In Rohrbauweise ausgeführte Stabilisatoren, in Aluminium-Schmiedetechnik gefertigte Achslenker und Aluminium-Stoßdämpfer vervollständigen das Leichtbaukonzept für die Radaufhängung.

Das BMW 1er M Coupé ist serienmäßig mit einer Variablen M Differenzialsperre ausgestattet. Sie baut bei Bedarf und völlig variabel ein bis zu 100-prozentiges Sperrmoment auf und sorgt so für optimale Traktion auf allen Fahrbahnoberflächen.

Das aus dem Rennsport abgeleitete Konstruktionsprinzip der Bremsanlage gewährleistet hervorragende Verzögerungswerte bei deutlich reduzierter Hitzeempfindlichkeit. Ihre innenbelüfteten und gelochten Grauguss-Scheiben, deren Durchmesser vorn 360 und hinten 350 Millimeter beträgt, sind über eingegossene Edelstahlstifte schwimmend mit dem Aluminium-Scheibentopf verbunden.