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宝马M3和M5的主要区别体现在车型定位、发动机、悬架以及车身尺寸上。定位方面，M3是中型高性能车，M5则是中大型高性能车。发动机方面，M3用的是3.0升直列六缸双涡轮增压引擎，最大马力510匹，峰值扭矩650牛·米，5500转时爆发最大功率，2750-5500转持续输出最大扭矩。这台发动机用缸内直喷技术，缸盖缸体都是铝合金材质，和8AT变速箱搭配。而M5用的是4.4升V8双涡轮增压引擎，马力600匹，扭矩750牛·米，6000转时达到最大功率，1800-5600转就能拉到最大扭矩。同样用缸内直喷和全铝发动机，轻量化设计提升操控和油耗表现，变速箱也是8AT。悬架结构上，M3前悬架是双球节独立悬架，后悬架是多连杆；M5前悬用双叉臂，后悬也是多连杆。车身尺寸方面，M5长5145mm、宽1720mm、高1960mm，轴距3000mm；M3则长5115mm，轴距2810mm，其他尺寸相同。