Der Alpina B3 2,7 wurde von August 1987 bis Mai 1992 produziert. Insgesamt wurden in Buchloe 257 Einheiten gefertigt, die Stückzahl beinhaltet alle Varianten.
Die Basis dafür stellte der BMW E30 325i (BMW E30) mit dem Motor M20 dar.
Er hatte einen Reihensechszylinder mit 2693 cm³ Hubraum und verfügte über eine Leistung von 150 kW (204 PS) und ein Drehmoment von 265 Nm. Die Maschine verfügte über einen größeren Hubraum gegenüber der Serie, bearbeitete Brennräume, eine 268°-Nockenwelle (später 272°) und spezielle Gusskolben. Des Weiteren waren ein Fächerkrümmer aus VA-Stahl und zwei Metallkatalysatoren angebaut. Durch diese Maßnahmen wurde die genannte Leistung erreicht. Von 0 auf 100 km/h beschleunigte der B3 2,7 in 7,1 Sekunden und erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 227 (224) km/h. Der M20-C2/2-Motor ist die kleinste Motorvariante, die bei Alpina in die Noelle-Ära fällt. Karl-Otto Noelle war von 1984 bis 1993 Motorenentwickler bei Alpina.
Darüber hinaus gab es zwischen November 1987 und Dezember 1990 eine in nur 62 Exemplaren gebaute Version des BMW E30 M3 mit der Bezeichnung B6 3.5 S und dem 3,43 Liter großen Sechszylinder, der deutlich überarbeitet wurde (Alpina Motortyp B10/5, 3430 cm³, 187 kW/254 PS, 320 Nm).
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Zwischen 1993 und 1996 wurde der BMW Alpina B3 3.0 der Baureihe E36 gefertigt.
Er war das direkte Nachfolgemodell des Alpina-B6-2.8-Modells der E36-Baureihe, welches ebenfalls auf dem BMW 325i (allerdings M50B25 ohne Vanos-Modell bis zu den BMW-Werksferien August 1992 – anschließend mit Vanos) basierte.
Im Frühjahr 1996 folgte dann als Upgrade der B3 3.2. Die Karosserie-Basis für den B3 3.0 bot ein 325i (BMW E36) sowie ein 328i für den B3 3.2. Bei beiden Modellen nutzte Alpina aber den robusteren M50-(B25TÜ-)Grauguss-Motor, da sich der M52-Motor des 328i nicht für eine Hubraumerweiterung eignete. Beide Fahrzeugvarianten waren als Coupé (Zweitürer) und Limousine (Viertürer), Cabriolet (Cabrio) und Kombi (Touring) erhältlich.
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Ab 1999 wurde der neue BMW Alpina B3 3.3 der Baureihe E46 gefertigt.
1998 wurde zuvor ein Prototyp mit dem 3,2-l-Motor des B3 3.2 auf der Birmingham Autoshow vorgestellt.
Das Serienmodell wurde formal auf dem Genfer Auto-Salon 1999 und der Kombi auf der Birmingham Autoshow 2000 vorgestellt. Die Karosseriebasis boten zunächst der 328i (M52TÜ) und später dann der 330i (M54). Als Modellvarianten standen zur Wahl: Limousine, Coupé, Cabriolet (Cabrio) und Kombi (Touring). Ab 2001 wurde der B3 auch in einer Allradantriebs-Variante angeboten, deren Premiere auf dem Genfer Auto-Salon desselben Jahres stattfand. Ab 2002 wurde dann der BMW Alpina B3 S mit 224 kW maximaler Leistung und 362 Nm maximalem Drehmoment hergestellt. Seine Premiere fand auf der Mondial de l’Automobile 2002 statt. Bei beiden E46-B3-Modellen verwendete Alpina den E36-US-M3-Grauguss-Motorblock (S52B32/US) als Grundlage und modifizierte diesen, da sich sowohl der M52TÜ als auch der M54-Motorblock dafür nicht eigneten.
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