E28 M5 (1984-1987)
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El primer M5, basado en el E28 Serie 5, hizo su debut en el Salón del AUtomóvil de Amsterdam en 1984.

Fue el producto de la demanda por un automóvil con la capacidad de carga de un sedan pero con las prestaciones de un coche deportivo. Utiliza el chasis del 535i y una evolución del motor del BMW M1. El M5 era fabricado manualmente por técnicos de Motorsport y fue lanzado como sedan de producción más rápido del mundo.

El M5 fue ofertado en cuatro versiones diferentes:

* LHD (Left Hand Drive) Euro Spec M5.
* RHD (Right Hand Drive) Spec M5.
* NA (Norteamérica) Spec o también llamado 1988 M5.
* ZA (Sudáfrica) Spec M5.

El LHD, RHD Euro Spec M5 y el ZA spec M5 tenía un motor M88/3 que entregaba 286 CV DIN (210 kW) mientras que la versión de Norte America 1988 M5 estaba equipada con un conversor catalítico, que reducía la potencia de salida a 256 CV DIN (191 kW). Se importaron aproximadamente 1.200 unidades hacía los EE. UU.

Especificaciones
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* DC91: (LHD EURO) => motor M88/3 286 CV (DIN)
* DC92: (RHD EURO) => motor M88/3 286 CV (DIN)
* DC93: (LHD US) => motor S38B35 256 CV (SAE)
* DC98: (RHD SA) => motor M88/3 286 CV (DIN)
* DC99: (RHD SA) => motor M88/3 286 CV (DIN)

Prestaciones
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El tiempo de 0 a 100 se consideró que era relativamente pobre.

* (Euro) - 286 CV 0-100 km/h - 6.5 s. Velocidad máxima: 246 km/h
* (EE.UU.) - 256 CV 0-100 km/h - 6.9 s. Velocidad máxima: 238 km/h

Versiones especiales
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* Aunque BMW Motorsport no construyó ninguna versión especial del E28 M5, el preparador alemán Hartge produjo el Hartge H35S-24 basado en el E28 M5, con 330 CV.

E34 M5 (1988-1995)
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El E34 M5 fue producido desde el 1988 hasta 1995, aunque las ventas en Norteamérica comenzaron en 1991 y finalizaron en 1993. Fue construido en BMW M GmbH en Garching, Alemania y como el M5 previo, era hecho completamente a mano. Utilizaba el chasis del 535i que era fabricado en la planta de BMW en Dingolfing. El ensamblado era realizado por uno o varios trabajadores «M» y normalmente tardaban 2 semanas en finalizarlo. Se rumoreaba que los conductores que hacen los test del E34 M5 podían determinar quien o que equipo había realizado cada M5 dado las características de la naturaleza del E34 M5 hecho a mano. Los motores también eran hechos a mano por técnicos de BMW M.

El primer E34 M5 usaba una evolución del I6 24 válvulas encontrado en el E28 M5 y E24 M635CSi/M6. El motor técnicamente permanecía con 3,5 L pero con cambios de compresión, mariposas controladas electrónicamente para dar más potencia en bajas y medias revoluciones y algunos especificaciones más.

El E34 M5 tenía motor I6 muy modificado llamado S38B36. Originalmente tenía un desplazamiento de 3,6 L y daba 315 CV (235 kW) a 4750 rpm. Los coches vendidos en Norteamérica y Suiza tenían un conversor catalítico diferente proporcionaban 310 CV (229 kW) de potencia.

En mayo de 1992, el motor fue incrementado hasta los 3,8 L con el S38B38, excepto en Norte América, donde se continuó con el motor de 3,6 litros. La potencia se incrementó hasta los 340 CV (250 kW). En 1992 también se introdujo una versión Touring solo para la versión con volante a la izquierda.

Especificaciones
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* HD91 (88-91 LHD Euro) I6-24v 3,6 L - 232 kW/315 CV (DIN) (solo disponible con cambio manual de 5 velocidades)
* HD92 (89-91 RHD Euro) I6-24v 3,6 L - 232 kW/315 CV (DIN) (solo disponible con cambio manual de 5 velocidades)
* HD93 (90-93 LHD EEUU) I6-24v 3,6 L - 232 kW/310 CV (SAE) (solo disponible con cambio manual de 5 velocidades)
* HC91 (92-94 LHD Euro) I6-24v 3,8 L - 250 kW/340 CV (SAE) (solo disponible con cambio manual de 5 velocidades)
* HC91 (94-95 LHD Euro) I6-24v 3,8 L - 250 kW/340 CV (SAE) (solo disponible con cambio manual de 6 velocidades)
* HC92 (92-94 RHD Euro) I6-24v 3,8 L - 250 kW/340 CV (SAE) (solo disponible con cambio manual de 5 velocidades)
* HC92 (94-95 RHD Euro) I6-24v 3,8 L - 250 kW/340 CV (SAE) (solo disponible con cambio manual de 6 velocidades)
* HJ91 (92-94 LHD Euro Touring) I6-24v 3,8 L - 250 kW/340 CV (SAE) (solo disponible con cambio manual de 5 velocidades)
* HJ91 (94-95 LHD Euro Touring) I6-24v 3,8 L - 250 kW/340 CV (SAE) (solo disponible con cambio manual de 6 velocidades)
* 89-95 (ECE/GB/EEUU) - (sin disponibilidad de cambio automático)

Prestaciones
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* 89-92 (Euro) I6-24v 3.6 L - 232 kW/315 CV 0-100 km/h - 6.3 s. Velocidad máxima: 250 km/h (limitado electrónicamente)
* 92-95 (Euro) I6-24v 3.8 L - 250 kW/340 CV 0-100 Km/h - 5.9/5.7 sec*. Velocidad máxima: 280 km/h (limitado electrónicamente) 295 km/h (sin limitador electrónico).
* 91-93 (USA) I6-24v 3.6 L - 229kW/311 CV 0-100 km/h - 6.4 s. Velocidad máxima: 250 km/h (limitado electrónicamente)
* (solo disponible con cambio manual de 6 velocidades)

Versiones especiales
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* Cecotto Edition — Un total de 22 Cecotto E34 M5s fueron producidos con opciones de tener dos pinturas diferentes:
o Lagoon Green metallic (266)
o Mauritius Blue metallic paint (287).
* Winkelhock Edition — Un total de 51 Winkelhock E34 M5s fueron producidos con la opción de tener el jet negro (668) haciendo contraste con los paneles partes del cuerpo en pintura metálica plateada (244).
* 20 Jahre Motorsport Edition — Para celebrar el 20º aniversario de BMW Motorsport, BMW construyó 20 euro-spec M5s a finales de 1992 especialmente equipados.
* UK Limited Edition — Para conmemorar el final de la producción del E34 M5 con volante a la derecha, 50 ejemplares del E34 M5 Limited Edition fueron ensamblados entre marzo y junio de 1995.
* Alpina B10 3,5 — Con 254CV la serie 5 podía hacer los 0-100 en 7 s y una velocidad máxima de 252 km/h. Hay 572 unidades del Alpina producidas.
* Alpina B10 Bi-Turbo — Con el 3.5 L twin turbo I6 Alpina daba cerca de 360 CV y tardaba de 0-100 en 5.1 s y una velocidad máxima oficial de 291 km/h. Este modelo era el sedan de 4 puertas más rápido en 1996. En 1992 ganó al Lotus Omega 283 km/h. En Brabus 1996 mostró su nuevo E V12 con un motor 7,3l V12 encima de la nueva plataforma W210 con 582CV, el E V12 estableció la marca más alta en prestaciones de comodidad de todos los modelos sedan.

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