La cinemática ha sido diseñada para equilibrar completamente el par motor de la transmisión. Los dos soportes de eje trasero de aluminio fresado son otro detalle de alta calidad. El eje de transmisión expuesto, adoptado conceptualmente del R18 – el punto visual destacado de los conocidos modelos R 18 – ha sido acortado para integrarse en la arquitectura del roadster. Como elementos de suspensión, los componentes Öhlins Blackline totalmente ajustables operan en la parte delantera y trasera. La geometría básica del vehículo presenta un ángulo de dirección de 62.5° y una distancia entre ejes de 1550 mm. Las pinzas de freno ISR montadas radialmente en la parte delantera y trasera manejan la desaceleración, con seis pistones en la parte delantera y cuatro pistones por pinza en la parte trasera.
Además, el sistema de escape 2-en-2 proporciona el carácter distintivo de sonido y complementa perfectamente el diseño.
El centro de atención del concepto BMW R20 sigue siendo el motor Big Boxer refrigerado por aire y aceite, ahora con una cilindrada de 2,000 cc. Se han desarrollado nuevas tapas de cilindros, una nueva cubierta de correa y un nuevo enfriador de aceite para la moto concepto, de modo que las tuberías de aceite puedan montarse parcialmente ocultas: El ojo sigue el camino del aire mientras fluye a través de los embudos de admisión abiertos hacia los cuerpos de aceleración y cilindros, antes de escapar a través del sistema de escape abierto y los tubos de escape diseñados en forma de megáfono, creando el típico sonido del Big Boxer.
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