探究宝马涡轮增压的秘密-BMW N20发动机拆解培训记 12.3日更新版

绿樱草

宝马长久以来被称为运动型轿车的代表。大多数车友一定会津津乐道于BMW的前置后驱的布局，50：50前后配重。刚性十足的车身。当然还有那经典的不能再经典的直列6缸的NA发动机。不过到了2011年 这一切发生的变化。宝马在推出了两款六缸涡轮增压的发动机 N54 和N55后。又推出了一款四缸的涡轮增压发动机 N20。用于取代原来有NA自然吸气 直列六缸N52 N53发动机。
一个新技术的推出一定会伴随各种争议，一时间论坛里争论纷纷。有人说宝马为了降低成本缩水了，四缸没有六缸故障率低、涡轮容易坏。平顺性不好。声音不好听等等质疑声不断。甚至还一度引发了抢购最后一批直6库存的5系。不过目前市面上绝大多数的宝马1 3 5 X1 X3 Z4这款车型 都已经装配了最新的N20的涡轮增压发动机。相信大家也会有同样的疑惑，这个新的发动机 到底有什么过人之处？是不是能延续宝马直6的经典呢？
做一个新3系的车主，昨日有幸被邀请参加了宝马中国的一个培训课程-N20发动机拆解培训。下午2点 匆匆赶到了培训地址 丽泽桥宝马培训中心。位于是北京的一家4S店 宝泽行的楼上。

欢迎牌的左侧桌子上 是已经被 “肢解”的 发动机的零件。

大家可以猜猜 一共这个发动机 拆出来多少零件 呵呵~ 后面有公布答案!

关心N20 高低功率版 的区别的 朋友们 要看看下面的这个4个东西。这个先卖个关子。。。

在这个犯罪现场 大家纷纷拍照 留影 有点像CSI 犯罪鉴证科的感觉 呵呵！

地下这个托盘 里 是拆出来的 发动机线束。各种插头将发动机部件连接起来 交给 ECU去控制。

发动机的最核心部件 缸体 全铝的

N20的涡轮 据说是个日本品牌

让我们来探一探 涡轮的内部。。。。。


真空泄压阀

这是一台 装好的 发动机 N20B20A 高功率版！看起来个头比直6的小不少

浏览完毕，打铃了 上课了。笔记本一个 笔一只

N20的技术特点。这些名字看起来生涩，老师还是 很耐心 对我们这些技术“白痴”进行了深入浅出的讲解。


宝马中国的培训师。 忘记姓什么了。。。。

这张特别要放大些 ：低功率版N20发动机 压缩比11:1 而高功率版的 压缩比是 10:1 原则上来说 高压缩比应该比低压缩比的车功率要高 为何这里是反的？ 高功率版之所以要降低压缩比 是因为 高功率版的车涡轮增压值高 如果还保持11:1的高压缩比 这样就容易产生爆震问题。要保证没有爆震 首先要先降低缸内的压缩比 。这样确保在不产生爆震的情况下 提高涡轮压力已达到提高功率的目的。
目前非官方层面 我自己的测试发现 低功率版的F30 320 最大的涡轮压力值达到 0.5帕后 开始泄压了。而高功率版的F35 328Li 则最高可以达到 0.97帕才开始泄压。
涡轮的压力值的通过F30专用 美国p3cars空调出风口电子仪表来显示。通过这个仪表在实车测试中看到 宝马给低功率版设定的涡轮最大增压值只到0.5帕 而高功率的涡轮增压值最大可以到1.0帕。而这个三菱的涡轮增压器 其实最大可以承受的压力高达1.8帕 就是标准大气压的1.8倍。这就是为什么高功率版比低功率版 马力和扭矩增加的关键所在。其他车型如大众 奥迪 通用等厂商也有类似的做法。 通过软件ECU调教为高低功率版不同的发动机。
可以说低功率版N20发动机 是被宝马刻意调低 或者叫降频的一个产品。他本身的潜力也许远远不止是135KW 的输出功率 但为了拉开自己车型的高低定位。 通过极小的硬件改动（其实成本也许都一样）和软件调节来降低为低功率版产品。
以上大字体 部分 12.3日有更新。因为有些车友在后面对此针对压缩比变化提出疑问 在这里统一作为解答
还有悲催的5系的高功率版525Li 输出功率和扭矩的调教 要低于328Li 。。。。

后面进入了提问时间，本人踊跃的举了两次手。问了大家比较关心的几个问题。
1、3系N20的高功率版于低功率版 在硬件上那些不同？是否可以升级到高功率版？
2、沈阳铁西工厂 N20发动机国产化后 国产化率是多少?有那些部件是国产配件？
3、关于外挂电脑的工作原理与长期使用是否对发动机有损伤?报故障码的原因？
答案放在本文的最后了，着急的朋友可以直接到本文底部阅读。
接着就是课间活动，继续跟着老师看零件！
拆解的这一台是 进口N20 发动机 型号是 N20B20B 就是低功率的 也就是 320 上配的这款

这个角度可以 明显的看出 偏置式的曲轴传动机构。跟四个缸不在一条水平线上。这个目前是宝马的独有的设计。好处是加长的拉杆的力臂。可以提供更大的扭矩输出。

这4个曲轴连杆和活塞头，值得注意 低功率版于高功率版的唯一硬件差别 就在这里。

可以看到 N20低功率版的活塞头 底部是不是平滑的 而是有凹凸不同的突起。
而高功率版 这部分是平面的 使得缸内容积变大。从而减低了缸内压缩比。调高功率
一些日本车 暴改的 也是通过打磨活塞头 车掉一到二丝 而达到同样的效果。不过要改变这个 需要车床设备。还有就是改平后要去重新设定电脑数据。否则就会爆震了。

曲轴 就是带着上面拉环一样的东西来回上下运动的东西

电子节气门 德国西门子制造

喷油嘴 德国博世制造 相当精密的制造工艺

边看边讲解 还是动画的

缸内壁。虽然是全铝的发动机 在内壁还做了一层独有的铸铁涂层。用于加强缸内强度。提高耐磨性

原则上来说 把这四个底部换成328平的活塞头 后配上328的程序 320就可以变成328了。

机油滤清器 进口发动机这部分是塑料的。沈阳产的国产Li发动机 这部分是 铝的

换个角度看涡轮 上下有些像蜗牛壳的部分就是双涡管


点火线圈与火花塞 火花塞来自 日本NGK

就是这个小小涡轮 给了4缸机新的活力。缺了它 那就整个车就变成 E90 320了。。。。

双涡管的工作原理

机油泵 老师要拆下

打开了盖子 不得不承认 德国人做的机械件 真是精度高

新的机油泵 很先进 可以在低速的时候控制供油量。减少损耗

最后公布答案 全部零件拆散后 有251个零件。其实250个 呵呵 不好听 改称为251个

夕阳西下 。准备收工了。



关于上面提问的3个问题！
1、3系N20的高功率版于低功率版 在硬件上那些不同？是否可以升级到高功率版？
答：硬件上的唯一区别在于 活塞头 320跟328是有不同。320的活塞头是凹凸不平的，328的活塞头是平滑些的。所以两个车的发动机压缩比不同 320高达11:1 、而 328则是10:1 。除此以外。所有硬件完全相同。不存在任何加强设计和不同硬件。 而软件方面 则有很大不同 在于点火正时 喷油正时 等等。
原则上的 把活塞头换掉 刷入高功率版程序 就可以达到328的动力水平。不过宝马中国官方不支持这样的行为。只能内部或者非官方的破解ECU系统。重新写入高功率版数据才可以。
2、沈阳铁西工厂 N20发动机国产化后 国产化率是多少?有那些部件是国产配件？
答：沈阳铁西生产的N20发动机国产供应国内国产的宝马车，国产化率目前是40% 国产部件一般在 油底壳 机油滤芯 等.一般是在非核心部件。这东西核心部件德国人也不敢提供，要不然瞬间咱们就是仿制了。
3、关于外挂电脑的工作原理与长期使用是否对发动机有损伤?报故障码的原因？
答：对于外挂电脑的拦截修改原车信号 比如涡轮压力和进气压力 等。提供一个高的信号给ECU 。ECU会根据这个信号 调节点火正时 和喷油正时。会有提高的效果。涡轮的压力升高速度变快。压力也会比原车设定稍大些。会有一定油耗增加。
只改变信号来说 对于发动机的损伤谈不上。宝马有自己的一套很全面的电脑实时检测系统。如有任何参数有变化与原车设定的范围内不符 就会有可能报故障码。这时宝马会有保护程序介入。比如减低发动机输出功率 和变速箱传动扭矩。如果灭车后 再打开 故障码消失 就可不用去处理。如果持续有故障码。建议去当地4S店消除即可。也存在误报的可能性。车的电子化设定越多 越有可能出现误报的问题。

对于新款N20的发动机，虽然听了半天宝马工程师的讲解。其实本人还是一知半解。不过无论从数据参数 ，还是本人2个多个月驾驶感受来说。这个N20的机器 不愧是凝聚了宝马心血的产品。从线性的动力输出 平顺性 几乎没有涡轮延迟 低转速持续输出最大扭矩。燃油的经济型都非常好。至于声音来说 四缸没法跟六缸去比声音。这个是天生的。就像6缸也无法去跟8缸 10缸去比较一样。针对这个N20的新的发动机的讨论 我想还是会延续下去。也希望大家可以踊跃的发表意见。同时如果本文有任何错误 也欢迎大家积极指正 谢谢！

照理来说

  

辛愿昵

哈哈，不错哦

非风雨

谢谢lz及时分享！

可能查询及

遗憾的是没有去现场的呀，呵呵

想唱歌

还真没研究过宝马的涡轮还有这么多秘密呀

小狮子

呵呵，还不错啊！

创业先机

四个缸的动力足够了。

波波战争

宝马汽车确实是最棒的。

花前月下

宝马车主也蛮多福利的