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Die Antriebssysteme der beiden Plug-in-Hybrid-Modelle bestehen aus einem Reihensechszylinder-Motor mit BMW TwinPower Turbo Technologie und einem in das 8-Gang Steptronic Getriebe integrierten Elektromotor. Die Kraft beider Antriebseinheiten wird jeweils über den intelligenten Allradantrieb BMW xDrive auf die Straße gebracht.<br /><br />Die in beiden Modellen eingesetzte E-Maschine entstammt der aktuellen Generation der BMW eDrive Technologie für Plug-in-Hybrid-Modelle. Der Synchronmotor mit einer Leistungsdichte von mehr als 5,0 kW/kg verfügt in den beiden PHEV-Varianten über eine Nennleistung von 145 kW/197 PS bei einem auf bis zu 11 500 min-1 erweiterten Drehzahlbereich.<br /><br />Zusätzlich wird mithilfe einer Vorübersetzung das von der E-Maschine erzeugte Drehmoment auf ein effektiv am motorseitigen Getriebeeingang anliegendes Drehmoment von bis zu 450 Nm erhöht. Die von BMW patentierte und erstmalig eingesetzte Innovation ermöglicht es, mit dem kompakt und gewichtsoptimiert in die Getriebeglocke integrierten E-Antrieb ein eigenständiges beziehungsweise zusätzlich zur Kraft des Verbrennungsmotors verfügbares Antriebsmoment zu entwickeln, das auf herkömmliche Weise nur mit einem deutlich größeren und schwereren Elektromotor realisierbar wäre. Die optimierte Kraftentfaltung, die mit der Vorübersetzung zwischen dem Rotor der E-Maschine und der Getriebeeingangswelle erzielt wird, ist sowohl beim Beschleunigen als auch bei Zwischenspurts deutlich spürbar.