M4 CSは、Mシリーズ特有のレーシング遺伝子を受け継ぐモデル。特別なパフォーマンスを持つ直6エンジン、8速Mステップトロニックトランスミッション、M xDriveインテリジェントオールホイールドライブを採用する。0~100km/h加速は3.4秒。ニュルブルクリンク北コースでの公式記録は7分21秒989だ。
モータースポーツ用に開発された直6エンジンには、Mツインパワーターボ技術を採用している。この3.0リットル直6ツインターボエンジンは、DTMツーリングカータイトルやスパ・フランコルシャンとドバイの24時間レースでの勝利を収めたBMW「M4 GT3」の基礎となっている。 エンジンは、BMW M社のノウハウと長年のレース経験を活かしており、高い燃焼圧力に耐えるために設計された剛性の高いクランクケースを持つ。軽量な鍛造クランクシャフトは、高いねじれ抵抗を持ち、エンジンの迅速なパワー供給と高回転への対応を可能にする。 このエンジンは、最大出力550hpを発揮し、『M4コンペティション・クーペ』よりも20hpのパワーアップを実現している。このパワーアップは、Mツインパワーターボ技術の改良と、エンジンマネージメントの微調整によって達成された。
最高速は302km/hでリミッターが作動する。エモーショナルなサウンドを奏でるデュアルエキゾーストシステムを備えている。これには電子制御のフラップ、軽量設計のチタン製サイレンサーが含まれ、特徴的なMスタイルのテールパイプがマットブラックで塗装されている。
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