为何宝马N54改装潜力超强？和N55区别在哪？

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Author / Michael邢

BMW N54引擎是BMW于2006年引入的第一代大规模量产型涡轮增压直列六缸引擎，最早搭载在335i 的E90/E91/E92/E93的3系车型上。

涡轮的使用是区分N54和之前几乎所有BMW直列六缸引擎的方式，因为使用了仅仅只有8.8psi（0.6bar）小尺寸涡轮，N54的涡轮延迟极小，动力输出如自然吸气一般顺滑，广受褒扬。

在某些程度上可以和E46 M3齐名的1M Coupe上，也是搭载了代号N54B30TO的N54直六引擎，输出335bhp/450Nm的动力。

上一次BMW生产涡轮引擎还要追溯到1986年的M106，而且M106并未真正大规模量产过，虽然在2016年就开始逐步被下一代BMW涡轮引擎N55所取代，但是N54的口碑在改装圈极佳，潜力极大。

圈内人士普片认为N54是一代改装神机，潜力极大。

而根据多年的改装经验，绝大多数BMW改装商认为N54可以在原厂情况下（更换涡轮不是必需的）达到轮上550hp-650hp的输出。

而部分改装商认为N54可以达到原厂轮上700-750hp的动力。Youtube上甚至有将原厂N54改装至轮上753hp的案例。

在之前N54改装系列的文章中，我们介绍过N54引擎的常见故障形式和故障码汇总，以及详细的动力提升指南以及改装中冷的一些注意事项：

点击下图阅读N54故障问题文章

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今天我们来聊聊N54引擎的由来

以及

N54气门室盖的技术原理

关于N54

2005年BMW推出了新一代六缸发动机（New-Generation 6-cylinder，简称NG6）。

系列中的第一款发动机就是大名鼎鼎的N52自然吸气直列六缸发动机，最初搭载于06款e90三系上。在2007年，BMW带来了三台新的N字头直列六缸发动机：N54，N52KP，和N51。

N52KP是N52的小改款版本，N51则是M56发动机的精神继承人：它们都是为了满足更高的排放标准设计的引擎。而N54是我们要重点讨论的一款引擎。

N54最初搭载于07款e92 335i上。

与其它两款引擎的歧管喷射不同，N54是一款直喷引擎，它使用了宝马的第二代Direct Injection技术，后面会详细讲解。

新的命名系统

BMW带来了新的一套引擎命名系统，更新了对不同功率或早期/晚期的同一款引擎的表达方式。

注：原表格有一点没有表示清楚，M字头和N字头是有重叠期的。第一款N字头的发动机是直列四缸的N40（2001-2004），但是直列六缸当时还是M字头（例如M56生产周期是2002-2005）。

举几个简单的例子

335i上的N54就是N54B30O0，说人话就是 ——

• (N)-新一代
• (5)-直六
• (4)-涡轮直喷
• (B)-汽油
• (30)-3.0升
• (O)-标功
• (0)-第一代发动机

一代名机S65B40就是 ——

• (S)-M部门
• (6)-V8
• (5)-双VANOS带valvetronic
• (B)-汽油
• (40)-4.0升发动机

后期335i搭载的N55就是带有valvetronic的N54，因为N54已经有了双VANOS（当然区别很多，但是命名规则能看出来的就是valvetronic和VANOS的使用）。

N54概览

N54是一款”高效运动“的发动机，能满足用户对高性能，低排放，和相对较低的油耗的需求（BMW原话）。

N54是一款带有以下功能的3.0升直六引擎 ——

• 废气驱动双涡轮
• 气-气交换中冷器
• 第二代直喷和压电式喷嘴
• 新的引擎管理系统（MSD80）
• 双VANOS
• 全铝曲轴箱和铸铁缸套
• 外置油冷
• 新的高功率水泵（400W）
• 铝制缸头和塑料气门室盖
• 钢制曲轴

注：那个印着宝马LOGO的不是气门室盖，它是为了美观装上去的一个套。那一大片塑料影响散热，能拆就拆，不然点火线圈的塑料长期在高温下加速老化，到时候换火花塞拔一下点火线圈塑料碎片掉一地就尴尬了。

在新的命名系统下，这款N54的正式命名为N54B30O0，O代表较高输出，0代表N54系列里的第一代。

这款N54拥有新的HPI高压喷射系统（捅了个HPFP的篓子出来），它能将喷射的压力打到200bar。这个系统包含新的压电式喷嘴和”向外排放“布局的喷嘴。

N54还拥有并列双涡轮和气-气交换中冷。

总的来说，N54带给驾驶者极佳的动力响应和大扭矩输出，并且它比同输出的V8能轻上150磅（68公斤）。N54上的技术能让它有最佳的效率，这样他就能通过ULEV II排放法规。

N54技术数据

N54与N52输出曲线对比

涡轮 = boost = 快乐

N54和N55的对比

我找到了在后期335上用来替换N54B30O0的N55B30M0的输出曲线。

值得注意的是N55在M“Medium”的输出下就有了和N54在O“Upper”的输出一样的225千瓦。这说明了宝马对N55的调教策略比较激进，可以通过下面的表格对比一下。

N54和N55有相同的缸体，而N54出厂自带腹内锻造件，也从侧面证明了想要通过后期改装把N54提升到超过M2的动力是轻而易举的。

输出曲线

N54有更高的高转速输出，蓝色曲线为N54，红色为N55。

可以看出N54在5000RPM之后掉压明线比N55慢，具体原因会在以后的文章里面分析。（数据来源Automobile Magazine）

气门室盖

NG6的新一代发动机使用了和以往不同的气门室盖。老款的N52使用了镁制的气门室盖，而新的发动机使用了塑料制气门室盖。

N52KP和N51使用了带有VVT电机槽位的气门室盖以配合Valvetronic（没错，BMW用“VVT电机“驱动VVL），而没有Valvetronic的N54使用了一种改进过的曲轴箱通气系统，所以搭配了不一样的气门室盖。

曲轴箱通风系统

BMW引擎有两种不同的曲轴箱通风系统。

“迷宫”式

用于N52KP和N51

迷宫式的通风系统通过让机油和空气的混合物通过一系列的阻拦物以分离油和气。因为机油密度大，比空气粘稠，所以机油会被卡在阻拦物上。收集的机油会流回油底壳，空气会流入进气歧管。因为采用这套系统的是自然吸气引擎，所以结构相对比较简单

“气旋”式

用于N54

因为N54是涡轮引擎，它的歧管压力会比自然吸气高很多，所以通风系统需要重新设计。这套系统有如下几点特征 ——

• 该系统使用一个精确调校过的开孔来给通气导流
• 液体的机油通过“气旋”与空气分离
• 在不同的进气歧管压力下气体会被导向两个不同的管路
• 大部分部件集成在气门室盖上

部件集中在气门室盖上是一个重要的特征，因为塑料的气门室盖可以利用发动机的温度来防治混合气中的水蒸气冻住。

这个特征让N54只需要一个加热器，而不是在N52上使用的多个加热器系统。

气旋式分离器

N54的油气分离系统里使用了四个气旋式分离器。

油气混合物被导入一个可以使其开始旋转的气旋室里面，在离心力的作用下较重的油会被甩到气旋室壁并流向返回油底壳的油路，较轻的气体会从气旋室的中心被吸出，与机油分离的空气会被送到进气系统里。

气旋式系统的工作

因为N54是涡轮增压引擎，它有两种不同的工况：

• 节气门开启，增压管和歧管有正压，涡轮前的进气道有负压
• 节气门关闭，进气歧管有负压

为了应对这两种情况，N54的曲轴箱通风系统有两个工作模式 ——

气体从油气分离系统（图中的四个圆柱体）流出，根据发动机工况，通过止回阀（1）和管路（2）流入涡轮前的进气道，或者通过止回阀和限流阀（3）和通往歧管的管路（4）流入进气歧管

歧管低压情况

A：高压 B：低压（负压） C：排气 D：机油 E：油气混合物

在歧管有低压或者负压的情况下（例如松油门减速），已与机油分离的空气通过止回阀（14）和管路（15）流入进气歧管。机油从放油阀（4）流入油底壳。在管路里有一个限流阀（16）以防止歧管的低压让气体过快的流入歧管导致的油气分离不完全。止回阀（12）防止处于大气压力的进气道里的空气流入负压的进气歧管。

N54上的唯一一个PTC加热器（Positive Temperature Coefficient，一种小且高效的加热器）位于管路（15）上。

歧管高压情况

当节气门打开，涡轮介入的时候，歧管压力增加，止回阀（14）介入，通风系统系统里的空气通过止回阀（12）和管路（11）进入低压的进气道（10）里。止回阀（14）能够防止经过涡轮的高压空气通过管路（15）进入曲轴箱通气系统。

注：BMW在N54上使用的这一套系统可以让发动机进气产生的低压区不间断的从曲轴箱里面吸出空气以保持曲轴箱的通风。曲轴箱通风的进气可能集成在进气管路历程，也可能是单独的机油透气壶。

止回阀故障会导致烧机油和尾气冒蓝烟，所以有烧机油的情况时记得先检查曲轴箱通风系统，别一上来就更换涡轮和涡轮周边，因为不一定是涡轮的问题。

下一期要讲到VANOS和N54上并不存在的Valvetronic，感兴趣的朋友们可以关注一下这个系列。

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