Der S58 ist eine vom BMW B58-Reihensechszylinder-Ottomotor abgeleitete Sportversion, die aber mit dem B58 nur wenige Teile (zehn Prozent) gemeinsam hat. Er wurde im Jahr 2019 mit den Modellen BMW X3 M / X4 M eingeführt.[1] Seit März 2021 wird der Motor auch in den Modellen M3 und M4 eingebaut.[2] Seit März 2022 gibt es als 4er Gran Coupé neben dem 3er eine zweite Alpina-Variante.[3][4] Im M2 wird der Motor seit April 2023 eingesetzt.[5]
Aus 3,0 Litern Hubraum leistet der Motor in der Grundversion des M4 353 kW (480 PS) und hat ein maximales Drehmoment von 600 Newtonmetern.[6] Für das sogenannte Competition-Modell wurde die Leistung um weitere 22 kW (30 PS) auf 375 kW (510 PS) gesteigert, für die jeweiligen Drehmomente siehe untenstehende Variantentabelle.[7] Obgleich die M3/M4-Modelle etwa 270 kg leichter als die SUV-Modelle sind, liegt der Kohlendioxidausstoß bei etwa 240 g/km.[8][9] Der Alpina B4 liegt mit 229 g/km (WLTP) etwas günstiger.[10]
Die Grundkonstruktion des Motors gleicht der des BMW B58 mit Closed-Deck-Motorblock und direkt auf die Aluminiumzylinder lichtbogendrahtgespritzten Stahllaufbahnen (LDS) zum Verringern von Reibung,[11] er ist jedoch (mit 90 mm Hub um 4,6 mm) kurzhubiger ausgelegt als der schwächere B58-Motor und hat anstelle eines Twin Scroll-Turboladers zwei einzelne Abgasturbolader; sie sind kleiner als der Twin-Scroll-Lader und reagieren dadurch schneller auf weniger Abgas bei niedrigen Drehzahlen/Lastwechsel. Die Maximaldrehzahl des Motors beträgt 7200/min. Die geschmiedete Kurbelwelle ist leichter als die des B58.[12] Der Druck der Benzindirekteinspritzung konnte wie beim B58 ab 2018 von 200 auf 350 bar angehoben werden. Für den Guss der aufwendigen Form der Kühlkanäle im Zylinderkopf werden 3-D-gedruckte Sandkerne verwendet. Für die Kühlung gibt es einen zentralen und zwei seitliche Kühler. Bei den Modellen M3/M4 sind diese in den Radhäusern eingebaut.[2]
Um bei sportlichen Fahrzeugen auftretenden, höheren Beschleunigungen die Schmierung aufrechtzuerhalten, wird eine Ölwanne mit zwei getrennten Kammern verwendet. Sie ist auch auf geringes Gewicht ausgelegt.[1] Um die Schmierung sicherzustellen, ist die Ölpumpe kennfeldgeregelt und hat eine zusätzliche Saugstufe, um das Öl aus dem Sumpf fördern zu können.[2] Zur Abgasreinigung hat der Motor zwei Ottopartikelfilter.[1]
Die Leistungscharakteristik des Motors wurde aus dem Rennsport abgeleitet, so dass er in der GT3-Version des M4 verwendet werden kann, wo er bis zu 444 kW (590 PS) leistet.[14]
Die Alpina B3-Version hat strömungsoptimierte Turbinen- und Verdichtergehäuse,[15] eine angepasste Ansaugluftführung und Abgasanlage, Kühlung sowie eine modifizierte Elektronik.[16] Der B4 hat gegenüber dem B3 eine überarbeitete Abgasanlage und Elektronik.[17] Das Drehmoment beider Alpina-Modelle übertrifft mit mindestens 700 Nm die reinen BMW-Versionen (siehe Abschnitt Motorvarianten).
