全新的四缸涡轮增压发动机N20，堪称宝马的得意之作，其使命在于接替老款自然吸气式直列六缸发动机N52的位置。在对比中，我们不难发现，这款新代表作在动力与燃油经济性方面都展现出了卓越性能，这得益于其先进的涡轮增压技术及一系列创新科技。N20发动机无疑在以实际行动诠释着宝马的Efficient Dynamics（高效动力）理念。

● N20发动机的型号与规格
N20发动机以其卓越性能，成功接替了老款自然吸气式直列六缸发动机N52的位置，成为宝马的全新代表作。这款发动机的型号划分清晰，包括高功版和低功版，其压缩比分别为10:1和11:1，以满足不同需求。此外，还有进口版和国产版之分，具体型号包括N20B20A、N20B20B、N20B20C以及N20B20D。这些不同型号的发动机，在动力与燃油经济性方面都展现出了卓越性能，进一步巩固了宝马在汽车领域的领先地位。
245马力，这是N20发动机在新款3系、X1、X3、5系以及Z4等车型中后两位数字为“28”的版本所提供的强劲动力。而对于新3系、X1、X3、5系以及Z4中后两位数字为“20”的车型，则搭载了输出184马力的N20发动机。此外，N20发动机还提供了350N·m和270N·m两种最大扭矩选择，以满足不同车型的需求。值得注意的是，525Li和125i这两款车型同样配备了高功版的N20发动机，但其最大功率和最大扭矩分别达到了218马力和310N·m，进一步展现了这款发动机的多样化配置和卓越性能。


『宝马3系』与『宝马X1』这两款车型，都搭载了N20发动机，分别提供了245马力和184马力的强劲动力，以满足不同消费者的需求。同时，这两款车型也都配备了N20发动机的多种版本，以适应不同的驾驶环境和性能要求。

目前，N20发动机已广泛应用于宝马X1、新3系、5系等多款车型。根据产地差异，N20发动机分为进口与国产两种类型，而装配到不同车型上则分为高功率版与低功率版，这些差异可以通过发动机缸体上的编号进行辨别，尤其是最后一位字母的不同，更是关键所在。另外，若你对此类发动机编号的奥秘感兴趣，不妨深入探索。

值得注意的是，部分网友发现，型号为20i的X1车型，其发动机编号也为N20B20A，这与其28i车型所搭载的N20发动机在硬件层面并无差异，仅在软件调校上有所不同。这种差异使得某些车型在理论上应搭载低功率版发动机，而实际上却出现了高功率版发动机编号的情况。

在沈阳铁西工厂，宝马遵循其全球生产流程控制体系，确保每一台N20发动机都达到高标准。尽管部分零部件选择了国内供应商，以实现就近采购，但产品的品质始终保持一致。目前，N20发动机的国产化率为40%，意味着40%的零部件是在国内生产的。
高功率版与低功率版N20发动机在硬件上的主要区别在于活塞顶部的形状，这进而影响了压缩比。同时，发动机电脑程序也会进行相应调整，以适配不同功率的动力需求。我们此次拆解的是进口低功率版的N20发动机，其曲轴箱设计为分体式，具有独特结构。

通过上图可以清晰地看到，N20发动机的曲轴箱是由曲轴箱主体和底板两部分精致组合而成。底板通过螺栓与缸体紧密相连，其核心作用在于稳固地固定曲轴。相较于传统发动机仅依赖轴瓦盖进行固定的方式，这种创新设计不仅为缸体提供了出色的扭转刚性，还能在高转速环境下为曲轴提供更为精准的支撑。此外，气缸壁上所采用的电弧丝喷涂工艺，更是进一步提升了发动机的整体性能。

自2007年面世的N54双涡轮增压发动机，历经N55和N20的演变，均已摒弃了N52发动机所采用的镁铝合金缸体，转而选用更为传统的铝合金材质。值得一提的是，最新推出的N20发动机在气缸壁处理上创新采用了电弧丝喷涂工艺。此工艺借助高电压下产生的高温电弧来熔化金属铁，再借助高压空气将熔化的铁均匀喷涂于铝合金气缸壁上，从而显著提升了发动机的性能。

铁涂层能够显著增强气缸壁的坚固度，同时，喷涂后产生的微孔表面能进一步减少活塞运动时的摩擦。得益于铝合金出色的导热性，仅需薄薄一层喷涂即可达到所需标准，同时确保缸体部分实现最优热传导。相较于传统铝合金发动机所采用的铸铁缸套设计，N20发动机所采用的电弧丝喷涂技术显然更为卓越。

● 两种材质的油底壳

N20发动机根据不同搭载车型，配备了两种不同材质的油底壳。对于适配xDrive车型的N20发动机，选用的是铝合金材质的油底壳，这主要是为了承托四驱系统中的前桥差速器。而对于后驱车型所搭载的N20发动机，其油底壳则采用耐热树脂材质，这种材质不仅重量更轻、隔音性更佳，而且成本也更为经济实惠。

两种不同材质的油底壳均配备了机油传感器，该传感器具备双重功能：既能监测机油量，又能分析机油品质，进而判断是否需及时更换机油。这一智能监测保养系统正是宝马所采用的CBS车况保养服务系统的核心组成部分。此外，N20发动机还采用了锻造曲轴技术，进一步提升了发动机的性能与耐用性。

N20发动机选用了钢制锻造曲轴，其独特设计包括四个平衡块，旨在确保发动机稳定运行。这些平衡块上精心开设的平衡孔，有助于维持曲轴在运转过程中的动平衡。此外，该发动机还运用了活塞销偏置和曲轴偏置技术。活塞销，作为连接活塞与连杆的关键部件，从外观上看似乎正处在活塞的中心。然而，在压缩行程中，活塞在连杆的推动下向上移动，其右侧紧贴气缸壁并承受最大压力，这一侧被称为次推面。而到了做功行程，活塞向下移动，此时左侧紧贴气缸壁并承受更大的压力。由于做功行程时气缸内的压力远大于压缩行程，因此活塞的左侧被称作主推面。

在发动机的运行过程中，当曲轴位于气缸中心线时，随着活塞接近上止点并开始向下滑动，由于活塞与气缸壁之间不可避免地存在微小间隙，活塞会逐渐从右侧移向左侧，并因此产生轻微的冲击声，这通常被称为“敲缸”。为了有效减轻这种敲缸现象，发动机设计师们通常会精心调整活塞销的位置，使其稍微偏向活塞的主推面一侧，偏置量大约控制在最大2毫米左右。这样，在活塞换向时，由于活塞销的偏置作用，活塞在缸筒内会产生一定的倾斜，从而实现提前换向的效果，进而显著降低敲缸声。值得注意的是，这种活塞销的微小偏置在肉眼几乎是难以察觉的。

宝马在众多发动机中采用了活塞销正偏置策略以减轻敲缸声，然而，N20发动机却采用了独特的负偏置设计，偏置量为0.3毫米，这一创新之举旨在与宝马首次在发动机中引入的曲轴正偏置技术相契合。

所谓的曲轴偏置，是指曲轴的轴线向气缸中心面的一侧发生偏移。与活塞销偏置相似，曲轴偏置也分为两种：一种是曲轴轴线向活塞主推面偏移，即曲轴正偏；另一种是曲轴轴线向活塞次推面偏移，即曲轴负偏。通过观察图表，我们可以清晰地看到N20发动机的曲轴轴线偏离了气缸的中心面，其正偏置量为14毫米。

通常，若活塞销与曲轴均采用正偏置设计，会适得其反，增大敲缸声。因此，N20发动机巧妙地结合了活塞销负偏置与曲轴正偏置，旨在最大程度地降低敲缸声。但值得注意的是，这一设计选择会增加活塞主推面的摩擦。

曲轴的偏置设计还带来了另一大益处：在发动机的做功行程中，它使得连杆更趋近于垂直状态。这样的设计能更有效地将燃烧过程中产生的压力传递至曲轴，同时还能降低活塞在气缸壁上的摩擦和压紧力，进而提升了活塞的运动效率。综上所述，N20发动机凭借其独特的活塞销负偏置与曲轴正偏置设计，不仅成功地降低了敲缸声，还显著地提升了发动机的整体工作效率。



N20发动机的高功率版与低功率版在硬件上的主要差异体现在活塞顶部的形状上，进而影响了这两种版本的压缩比。高功率版通过增加增压值来提升动力输出，但为了防止爆震，其压缩比设定为10:1；而低功率版则相反，其压缩比相应提高至11:1。此外，两款发动机的凸轮轴设计也各有特点。


N20发动机的凸轮轴设计为空心，这种结构不仅增强了其强度，还减轻了整体重量。凸轮轴上的凸轮等关键部件，采用了先进的热压工艺，直接与凸轮轴相结合，这一工艺显著提高了凸轮轴的制造精度。此外，该发动机还配备了Double-VANOS可变气门正时系统，进一步优化了发动机的性能。

N20发动机搭载了最新一代的Double-VANOS技术，实现了进、排气门的双可变气门正时系统。相较于N55发动机所采用的VANOS系统，新一代系统在正时调节上更为迅速。尽管新老两代发动机在进、排气门的最大调整范围上保持一致——进气门可达35°，排气门为27.5°——但新一代VANOS通过优化电磁阀油路及相应结构，有效降低了对机油中污染物的敏感性。
在发动机拆解过程中，我们注意到许多零部件上都印有二维码标识。这些标识在装配时通过扫码，可以迅速确认这些零部件是否符合当前发动机的需求，从而提升了装配的效率。同时，这些二维码还提供了零部件的生产日期、来源等详细信息，便于追溯和管理。

此外，发动机还配备了第三代Valvetronic电子气门升程系统，这一系统在提升发动机性能、降低油耗方面发挥了显著作用。

N20发动机同样配备了第三代Valvetronic电子气门升程系统，该系统通过伺服电机带动偏心轴旋转，实现气门升程的无级调节。值得一提的是，伺服电机尺寸更为紧凑，传感器也已集成其中，进一步优化了系统性能。此外，N20发动机还采用了气门充钠技术，该技术将气门杆设计为中空结构并填充金属钠。在发动机工作过程中，液态金属钠随气门开闭而移动，有效吸收并传导气门头部的热量，从而降低气门在恶劣条件下的工作温度。

● 双涡管涡轮增压技术

双涡管涡轮增压器是N20发动机的另一大亮点。该技术通过将一个涡轮增压器分成两个独立的涡管，实现了更为精准的发动机进气控制。这种设计不仅提高了发动机的响应速度，还优化了低速时的扭矩输出，从而提升了整车的动力性能。

N20发动机同样配备了与N55发动机相同的双涡管涡轮增压器。这种双涡管设计巧妙，包含两条互不干扰的管路，它们共同连接至废气涡轮侧。针对四缸发动机的独特做功顺序——1-3-4-2，该设计将1、4缸的排气汇聚成一条管路，而2、3缸的排气则形成另一条管路。这样的结构设计显著减少了排气时的相互干扰，确保了排气压力的平稳与持续。同时，双涡管的设计还缩小了每个涡管的截面积，进而提升了排气气流的速度。这一系列优化措施旨在减小涡轮的迟滞现象，并进一步提升增压效果。


N20发动机的排气歧管与涡轮增压器被巧妙地焊接在一起，形成了紧凑的集成设计。通过对比“1角”硬币，我们可以直观地了解到涡轮和叶轮的直径。这款涡轮增压器采用了机油和冷却液双重散热方式，确保了高效的散热性能。特别值得一提的是，冷却液的水道由一个独立的电动水泵进行精确控制，即使在车辆熄火后，电动水泵仍会驱动冷却液继续对涡轮增压器进行散热，从而保证了其持久稳定的性能。


由于涡轮增压系统的加入，N20发动机在增压模式下进气管路难以维持标准真空度，因此特别设计了与N55发动机相同的真空泵来补给真空。该真空泵位于进气凸轮轴的一端，随着凸轮轴的转动而产生所需真空，进而为制动助力器及涡轮增压器中的废气旁通阀电子伺服装置提供动力。

此外，为了弥补四缸发动机因做功间隔角大而导致的运转平顺性不足，N20发动机采用了平衡轴技术。在发动机曲轴下方，设计师巧妙地布置了一个平衡轴机构，该机构通过链条与曲轴相连，转速为曲轴的两倍。同时，其另一端还连接并驱动机油泵，确保发动机平稳高效地运转。

N20发动机所采用的平衡轴机构设计独具匠心，它巧妙地将两个平衡轴以叠加的方式布置，与传统分布于曲轴两侧的设计形成鲜明对比。更值得一提的是，这两个平衡轴以相同的转速、相反的方向旋转，且转速是曲轴的两倍。这样的设计旨在有效地减小发动机的二阶振动。至于占整个振动70%以上的一阶振动，则可能已经通过位于曲轴上的平衡块得到了妥善处理。

此外，该发动机还配备了可变排量机油泵，这一设计进一步优化了发动机的性能。通过智能调节机油泵的排量，发动机在不同工况下都能获得适宜的机油供应，从而实现高效、平稳的运转。

发动机中的机油，除了承担润滑和冷却的基本功能外，还扮演着传递作用力的关键角色，例如在Double-VANOS系统中。因此，机油泵不仅需要确保稳定的供油量，还要维持足够的机油压力，以确保系统的顺畅运行。同时，工程师们也致力于优化机油泵的功率，以降低发动机的整体负荷。

N20发动机同样配备了与N55发动机相似的可变排量机油泵。这款机油泵能够依据发动机的运行状态，由发动机电脑智能调节其功率输出，以确保精准且适量的机油供应。这样的设计旨在不影响机油正常供给的同时，有效降低发动机的负担。

通过上图所示，滑阀在机油的推动下向右移动，进而减小了机油泵的功率。值得注意的是，传统的机械式机油泵的调节油室压力与发动机主油道压力是相通的。然而，在N20发动机中，设计者巧妙地在发动机主油道与调节油室之间加入了一个电磁阀。这个电磁阀能够灵活地调节主油道进入调节油室的机油量，进而实现对机油泵功率的动态调整。

N20发动机采用了缸内直喷技术，该技术的高压油泵由排气凸轮轴精准驱动，而喷油器则由知名品牌博世提供，其能承受高达200巴的喷射压力，这一压力相当于200个大气压。尽管喷油器的尺寸并不大，但它却集成了众多高科技元素。它需要在极短的时间内实现几乎无延迟的喷油，同时确保每个气缸的喷油量保持一致。此外，喷油嘴的雾化效果也至关重要，因为这直接影响到燃料的节约程度和发动机的燃油经济性。

N20发动机的电脑模块由知名品牌BOSCH精心提供，其安装位置与N55发动机一致，均坐落于发动机进气歧管的上方，利用流入发动机的空气进行高效冷却。此外，我们还准备了生动的动画视频，以更直观的方式展现N20发动机的运作原理与技术特点，帮助您更深入地了解这款发动机的魅力所在。
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