BMW N54引擎是BMW於2006年引入的第一代大規模量產型渦輪增壓直列六缸引擎，最早搭載在335i 的E90/E91/E92/E93的3系車型上。
渦輪的使用是區分N54和之前幾乎所有BMW直列六缸引擎的方式，因為使用瞭僅僅隻有8.8psi（0.6bar）小尺寸渦輪，N54的渦輪延遲極小，動力輸出如自然吸氣一般順滑，廣受褒揚。
在某些程度上可以和E46 M3齊名的1M Coupe上，也是搭載瞭代號N54B30TO的N54直六引擎，輸出335bhp/450Nm的動力。
上一次BMW生產渦輪引擎還要追溯到1986年的M106，而且M106並未真正大規模量產過，雖然在2016年就開始逐步被下一代BMW渦輪引擎N55所取代，但是N54的口碑在改裝圈極佳，潛力極大。
圈內人士普片認為N54是一代改裝神機，潛力極大。
而根據多年的改裝經驗，絕大多數BMW改裝商認為N54可以在原廠情況下（更換渦輪不是必需的）達到輪上550hp-650hp的輸出。
而部分改裝商認為N54可以達到原廠輪上700-750hp的動力。 Youtube上甚至有將原廠N54改裝至輪上753hp的案例。
在之前N54改裝系列的文章中，我們介紹過N54引擎的常見故障形式和故障碼匯總，以及詳細的動力提升指南以及改裝中冷的一些註意事項：
今天我們來聊聊N54引擎的由來
以及
N54氣門室蓋的技術原理
關於N54
2005年BMW推出瞭新一代六缸發動機（New-Generation 6-cylinder，簡稱NG6）。
系列中的第一款發動機就是大名鼎鼎的N52自然吸氣直列六缸發動機，最初搭載於06款e90三系上。在2007年，BMW帶來瞭三臺新的N字頭直列六缸發動機：N54，N52KP，和N51。
N52KP是N52的小改款版本，N51則是M56發動機的精神繼承人： 它們都是為瞭滿足更高的排放標準設計的引擎。而N54是我們要重點討論的一款引擎。
N54最初搭載於07款e92 335i上。
與其它兩款引擎的歧管噴射不同，N54是一款直噴引擎，它使用瞭寶馬的第二代Direct Injection技術，後面會詳細講解。
新的命名系統
BMW帶來瞭新的一套引擎命名系統，更新瞭對不同功率或早期/晚期的同一款引擎的表達方式。
註：原表格有一點沒有表示清楚，M字頭和N字頭是有重疊期的。第一款N字頭的發動機是直列四缸的N40（2001-2004），但是直列六缸當時還是M字頭（例如M56生產周期是2002-2005）。
舉幾個簡單的例子
335i上的N54就是 N54B30O0，說人話就是 ——
- (N)-新一代
- (5)-直六
- (4)-渦輪直噴
- (B)-汽油
- (30)-3.0升
- (O)-標功
- (0)-第一代發動機
一代名機 S65B40就是 ——
- (S)-M部門
- (6)-V8
- (5)-雙VANOS帶valvetronic
- (B)-汽油
- (40)-4.0升發動機
後期335i搭載的N55就是帶有valvetronic的N54，因為N54已經有瞭雙VANOS（當然區別很多，但是命名規則能看出來的就是valvetronic和VANOS的使用）。
N54概覽
N54是一款”高效運動“的發動機，能滿足用戶對高性能，低排放，和相對較低的油耗的需求（BMW原話）。
N54是一款帶有以下功能的3.0升直六引擎 ——
- 廢氣驅動雙渦輪
- 氣-氣交換中冷器
- 第二代直噴和壓電式噴嘴
- 新的引擎管理系統（MSD80）
- 雙VANOS
- 全鋁曲軸箱和鑄鐵缸套
- 外置油冷
- 新的高功率水泵（400W）
- 鋁制缸頭和塑料氣門室蓋
- 鋼制曲軸
註：那個印著寶馬LOGO的不是氣門室蓋，它是為瞭美觀裝上去的一個套。那一大片塑料影響散熱，能拆就拆，不然點火線圈的塑料長期在高溫下加速老化，到時候換火花塞拔一下點火線圈塑料碎片掉一地就尷尬瞭。
在新的命名系統下，這款N54的正式命名為N54B30O0，O代表較高輸出，0代表N54系列裡的第一代。
這款N54擁有新的HPI高壓噴射系統（捅瞭個HPFP的簍子出來），它能將噴射的壓力打到200bar。這個系統包含新的壓電式噴嘴和”向外排放“佈局的噴嘴。
N54還擁有並列雙渦輪和氣-氣交換中冷。
總的來說，N54帶給駕駛者極佳的動力響應和大扭矩輸出，並且它比同輸出的V8能輕上150磅（68公斤）。N54上的技術能讓它有最佳的效率，這樣他就能通過ULEV II排放法規。
N54技術數據
N54與N52輸出曲線對比
渦輪 = boost = 快樂
N54和N55的對比
我找到瞭在後期335上用來替換N54B30O0的N55B30M0的輸出曲線。
值得註意的是N55在M“Medium”的輸出下就有瞭和N54在O“Upper”的輸出一樣的225千瓦。這說明瞭寶馬對N55的調教策略比較激進，可以通過下面的表格對比一下。
N54和N55有相同的缸體，而N54出廠自帶腹內鍛造件，也從側面證明瞭想要通過後期改裝把N54提升到超過M2的動力是輕而易舉的。
輸出曲線
N54有更高的高轉速輸出，藍色曲線為N54，紅色為N55。
可以看出N54在5000RPM之後掉壓明線比N55慢，具體原因會在以後的文章裡面分析。（ 數據來源Automobile Magazine）
氣門室蓋
NG6的新一代發動機使用瞭和以往不同的氣門室蓋。老款的N52使用瞭鎂制的氣門室蓋，而新的發動機使用瞭塑料制氣門室蓋。
N52KP和N51使用瞭帶有VVT電機槽位的氣門室蓋以配合Valvetronic（沒錯，BMW用“VVT電機“驅動VVL），而沒有Valvetronic的N54使用瞭一種改進過的曲軸箱通氣系統，所以搭配瞭不一樣的氣門室蓋。
曲軸箱通風系統
BMW引擎有兩種不同的曲軸箱通風系統。
“迷宮”式
用於N52KP和N51
迷宮式的通風系統通過讓機油和空氣的混合物通過一系列的阻攔物以分離油和氣。因為機油密度大，比空氣粘稠，所以機油會被卡在阻攔物上。收集的機油會流回油底殼，空氣會流入進氣歧管。因為采用這套系統的是自然吸氣引擎，所以結構相對比較簡單
“氣旋”式
用於N54
因為N54是渦輪引擎，它的歧管壓力會比自然吸氣高很多，所以通風系統需要重新設計。這套系統有如下幾點特征 ——
- 該系統使用一個精確調校過的開孔來給通氣導流
- 液體的機油通過“氣旋”與空氣分離
- 在不同的進氣歧管壓力下氣體會被導向兩個不同的管路
- 大部分部件集成在氣門室蓋上
部件集中在氣門室蓋上是一個重要的特征，因為塑料的氣門室蓋可以利用發動機的溫度來防治混合氣中的水蒸氣凍住。
這個特征讓N54隻需要一個加熱器，而不是在N52上使用的多個加熱器系統。
氣旋式分離器
N54的油氣分離系統裡使用瞭四個氣旋式分離器。
油氣混合物被導入一個可以使其開始旋轉的氣旋室裡面，在離心力的作用下較重的油會被甩到氣旋室壁並流向返回油底殼的油路，較輕的氣體會從氣旋室的中心被吸出，與機油分離的空氣會被送到進氣系統裡。
氣旋式系統的工作
因為N54是渦輪增壓引擎，它有兩種不同的工況：
- 節氣門開啟，增壓管和歧管有正壓，渦輪前的進氣道有負壓
- 節氣門關閉，進氣歧管有負壓
節氣門開啟，增壓管和歧管有正壓，渦輪前的進氣道有負壓
節氣門關閉，進氣歧管有負壓
為瞭應對這兩種情況，N54的曲軸箱通風系統有兩個工作模式 ——
氣體從油氣分離系統（圖中的四個圓柱體）流出，根據發動機工況，通過止回閥（1）和管路（2）流入渦輪前的進氣道，或者通過止回閥和限流閥（3）和通往歧管的管路（4）流入進氣歧管
歧管低壓情況
A：高壓 B：低壓（負壓） C：排氣 D：機油 E：油氣混合物
在歧管有低壓或者負壓的情況下（例如松油門減速），已與機油分離的空氣通過止回閥（14）和管路（15）流入進氣歧管。機油從放油閥（4）流入油底殼。在管路裡有一個限流閥（16）以防止歧管的低壓讓氣體過快的流入歧管導致的油氣分離不完全。止回閥（12）防止處於大氣壓力的進氣道裡的空氣流入負壓的進氣歧管。
N54上的唯一一個PTC加熱器（Positive Temperature Coefficient，一種小且高效的加熱器）位於管路（15）上。
歧管高壓情況
當節氣門打開，渦輪介入的時候，歧管壓力增加，止回閥（14）介入，通風系統系統裡的空氣通過止回閥（12）和管路（11）進入低壓的進氣道（10）裡。止回閥（14）能夠防止經過渦輪的高壓空氣通過管路（15）進入曲軸箱通氣系統。
註：BMW在N54上使用的這一套系統可以讓發動機進氣產生的低壓區不間斷的從曲軸箱裡面吸出空氣以保持曲軸箱的通風。曲軸箱通風的進氣可能集成在進氣管路歷程，也可能是單獨的機油透氣壺。
止回閥故障會導致燒機油和尾氣冒藍煙，所以有燒機油的情況時記得先檢查曲軸箱通風系統，別一上來就更換渦輪和渦輪周邊，因為不一定是渦輪的問題。
下一期要講到VANOS和N54上並不存在的Valvetronic，感興趣的朋友們可以關註一下這個系列。
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