走行性能の面では新開発のシャシーが大きく寄与している。新型3シリーズのシャシーは従来比でホイールベースを40mm、トレッドをフロント43mm、リア21mmと拡大するとともに剛性を高めた。このシャシーは前後の重量配分が50:50かつ重心が前モデル比で10mm下がっており、欧州仕様車の設計値で約55kgの軽量化に成功。ダイナミックかつ快適な走りを提供する。
排気量2l(リットル)直列4気筒ツインターボガソリンエンジン(型式:B48B20B)は、燃料噴射圧力の高圧化、クランクシャフトの軽量化、内部摩擦の抑制などの改良が施された。
BMW 330i M Sportが搭載するエンジンは、従来モデルと比較してほぼ全ての常用回転域で50Nmのトルク増を実現し、最高出力は190kW(258ps)/5000rpm、最大トルクは400Nm(40.8kgm)/1550〜4000rpm。BMW 320iが搭載する、日本の道路事情に合わせ専用で開発されたエンジンでは最高出力135kW(184ps)/5000rpm、最大トルク300Nm (30.6kgm)/1350〜4000rpmを発揮する。全モデル後輪駆動で、ワイドレシオ化された電子油圧制御式8速オートマチックトランスミッションが組み合わされる。
そしてデザイン面では、3シリーズの伝統であるスポーティで精密なプレスラインを継承するとともに、同社のシンボルであるキドニーグリルをより立体的な造形とすることで新世代のデザインコンセプトを提案する。ヘッドライト下部中央に鋭角の切り欠きを入れることで印象的なフロントデザインに仕上げた。また、リアサイドウィンドウ後端の特徴的な形状「ホフマイスターキンク」はCピラーに一体化され、ウィンドウの流線形を強調する伸びやかなスタイリングとした。
御舘氏は「これまでもBMWは3シリーズにプライドを持って手掛けてきた。新型3シリーズは運動性能やスタイリング、そして先進性の面で、同クラスの車に対しても全く新しいベンチマークとなるだろう」と自信を見せた。
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