寶馬的N20發動機原廠高功率245匹，低功率184匹。這樣的動力在5，6年前可以說也還是挺不錯的。但是電動車橫行的年代底氣越來越不足。
我的328裝備的是高功率發動機，即使自己BMS特調01可以跑出5秒的成績，但是100以後加速依舊疲軟。而且60-100的加速也是明顯感覺慢。。。
於是想到折騰渦輪，希望提升一些動力，見這個文章：https://www.chiphell.com/thread-2422431-1-1.html
最後留用那個渦輪可以在21-22psi壓力下達到輪上250匹，也就是機頭320-330匹左右。注意，這個是沒有酒噴系統的狀態下，如果加了酒噴系統那麼馬力會更大。馬力增幅和噴射量有直接關系。我一直對日常用車使用酒噴系統持有不同看法，所以一直不裝酒噴。
作為對比是我朋友的原廠渦輪328，改了進排氣，原廠程序，輪上186匹。按照機頭245的話，那麼就是0.76左右的效率。開外掛和刷程序也只有輪上200多匹，甚至不到210，只是壓力高了前段扭矩強，體感快。
N20這個發動機穩定性其實很不錯，燃油經濟性也很好，我見過4，50萬公里的N20了。。依然完美工作中。
對於改了動力的車友來說，開放式水道讓壽命和強度有些影響，渦輪壓力超過23的，長期使用都會有一些失圓和變型問題，導致降低密封性。這個所謂長期，換成里程的話，對於不是經常油門到底的來說可能10-20萬公里才出現，經常油門到底的可能3-5萬公里就開始顯現。當然即便輕微的變型和失圓也不影響使用，但總歸是個可能導致冷卻液進入氣缸的隱患。
國內現在做缸體封閉水道也做得不錯，早期都是打鋁柱，向我這樣完整的，在N20里面我可能還是第一個
這個缸體我丟加工那邊差不多一年了，也是加工廠實在閒的沒事干用我的做試驗。下面等活塞到位了就下鐵制缸套，之所以要等活塞，是為了測量活塞，做到更好的間隙配合
鍛造活塞國外CP的材質是2618，的材質是4032，兩者都是適合製造鍛造活塞的，當然國外也有JE等不少品牌使用4032的，下面簡單說下2168和4032的區別。
4032與2618合金相比，其延展性稍低，降低了在極端沖擊載荷（如爆震或意外物理接觸）下的抗裂性。但是因為矽含量更多，所以耐磨性好於2618。2168更適合不考慮壽命，極限壓榨的賽車使用，比如渦輪壓力100psi的發動機，而4032可以更多的作為街道駕駛，更低的磨損和噪音。2168的膨脹係數比4032大了15%，需要預留更多的間隙，冷車啟動聲音會比較大。
不是極限壓榨的話個人感覺4032足夠了，再怎樣也比原廠好多了不是嗎？
4032 2168
抗拉強度 55000psi 64000psi
屈服強度 46000psi 54000psi
疲勞耐久 16000psi 18000psi
彈性係數 11400psi 10400psi
熔點（華氏） 990-1060 1020-1180
這里是我加工好的缸體，可以對比下面原廠的缸體。原廠缸體的活塞上止點，也就是受力最大地方，長期使用都會有一些變型和失圓。
下面這個是原廠狀態，多年前拉缸的缸體
這是之前主流的鋁柱強化方案，優點是價格相對全封閉可以節省30-50%左右
補充下加工過程。先用雷射掃描記錄形狀，然後CNC編程切削出安裝位和強化件，再切削出水道孔
導致要提前。。
============================================================================
28號完成了缸套加工，加工需要提供要使用的活塞套件。現場測量後再加工，這樣可以確保間隙配合。
可以看到鐵制缸套的缸壁上同樣加工出了儲油網紋。這樣的網紋可以儲存機油，有利於缸壁的潤滑。
============================================================================
speedtune的鍛造活塞，側面帶有塗層，可以減少摩擦。speedtune的老闆我也是認識，算是支持一波。
還有活塞銷和鍛造連杆，N20的原廠連杆其實也夠用的，只是既然拆了，何不一步到位
組裝完成的下缸體，因為組裝時候我沒在現場，所有沒有打扭力，測量等等步驟的照片。不過機器人家給保一年，還怕什麼呢。
缸蓋氣門做了加工碾磨，達成更好的氣密性。同時油封更換成spuertech的強化油封。
============================================================================
21號發動機安裝完後，試車發現鋁合金強化三通水管接頭有漏水。因為這個三通需要使用原廠水管，水管時間比較長有些變型，通過加抱箍解決。
再說一下這個強化三通。它和缸體連接的地方直徑大了3-5絲，是塞不進去的。我用砂紙手工打磨掉了一圈後可以塞進去，但是發現原配的O圈尺寸不對，直接裝密封不行會漏水。
有在網上買來3，4種尺寸的氟橡膠O圈測試，找到合適尺寸的裝上。之所以換這個是因為原廠的基本5，6萬公里後塑料就會脆化碎裂。不拆沒事，一拆必斷。
============================================================================
簡單介紹下鏜缸和下缸套
總所周知，如果氣缸壁被拉傷，那麼就會導致動力減弱，燒機油等情況。以前的發動機大都帶有鐵制缸套，但是目前新型發動機很多是沒有缸套的，用等離子電弧塗層工藝代替。
好處是減輕缸體重量，沒有了缸套和缸體的間隙導熱性更好散熱更佳等等，但是缺點就是一旦拉缸，那麼大多數情況下都是直接更換缸體。
為什麼現在的主機廠都熱衷於塗層工藝而不是缸套，因為減少了人工安裝缸套的巨大成本，所以並不是說沒有缸套就先進，主要還是降低成本，因為安裝缸套非常復雜和費時間，等離子電弧塗層則很快。
當然目前主流車型的缸體價格已經不高了，比如N20的全新缸體價格差不多隻要5000元。但是普通鏜缸的缸體加工費用還是遠遠低於更換缸體的。
這里的普通鏜缸指的的安裝乾式缸套，也就是缸套不接觸冷卻液。缸套完全接觸冷卻液的叫做濕式缸套，這個加工難度和加工費用就是天文數字。基本等於購買一台同型號發動機的費用了
所謂鏜缸就是用車床切削掉缸壁內一層金屬，找圓心很重要，直接關繫到鏜出來圓心是否和原廠的重合。如果不重合，那麼安裝回去的活塞運動位置也會偏移，會導致很快再次拉缸。當然，車床的精度也是非常重要的，如果轉軸同心度不行，那麼切削出來的肯定也不圓。所以鏜缸的話，設備和經驗同樣重要。目前高端的都是採用數控車床，探針找圓後再加工。如下圖
然後這是幾種常見的缸套結構，左邊是darton的濕式缸套，中間是帶法蘭台階的乾式缸套，右邊是普通缸套，價格遞減，加工費用和難度也是遞減
切削之前要確定好安裝缸套的尺寸數據，然後再去加工。缸套數據又要根據活塞數據去加工才能得到更好的氣密性，所以我在加工的時候是提供了准備裝車的這套活塞。
乾式缸套大體有四種加工方式
1，缸壁底部，活塞下止點之下留有台階，用於托住缸套。避免使用中缸套下沉導緻密封不嚴冷卻液進入汽缸
2，缸壁頂部，切削出大圓環，配合帶法蘭的缸套。作用同樣是避免使用中缸套下沉。
3，缸壁頂部，切削出大圓環，缸壁底部，活塞下止點之下留台階，雙重保險托住缸套。加工費用以及精度要求數倍於前兩個，這樣已經是類似安裝濕式缸套的加工了
4，完全不留台階，僅僅依靠缸套和缸體之間的過盈配合。這是以前經常出現的，也是比較低端的加工方式，精度要求較低 ，耐用度不佳。
缸套的安裝也有四種方式
1，砸進去
2，液壓機壓進去
3，液氮冷卻缸套再塞入
4，加熱缸體，缸套常溫下塞入
其中1沒什麼說的，常見於低端加工點，砸的過程中可能導致缸套變型，耐用度降低和容易拉缸。2是1的升級版，可靠性更高，但是也存在缸套變型的隱患。3是利用熱脹冷縮的特性，缸套在接近零下200度液氮的浸泡下略微收縮，可以輕松放入缸體，恢復常溫後實現8-10絲的過盈配合。4也是利用了熱脹冷縮的原理，缸體恢復常溫以及在正常工作溫度下都能保持8-10絲的過盈配合。3，4是目前主流的下套工藝，很多主機廠都在使用這樣的方法。至於為什麼沒有3，4和一起用的，因為溫差太大會導致變型，材料強度降低。過盈度過大導致使用中開裂
然後帶頂部台階的缸套，一般會高出缸體平面1-2絲。以達到更好的密封性能。而且帶台階缸體在放入缸套後，一般會用重物壓緊靜置一定時間，確保恢復常溫之前與台階接觸緊密，防止有間隙導致日後缸套下沉。
合理的精度，加工步驟，安裝步驟，是缸體壽命和性能表現的保證。我們國內現在的機械加工精度是完全不輸給國外的，主要是看你願意花費多少去做
圖為法拉利引擎缸套安裝，缸體從加熱爐內拿出，缸套常溫，氣門座是液氮冷卻後安裝。因為產量少，所以依然採用缸套工藝
至於濕式缸套，加工難度非常高，需要切削掉原來的汽缸，並且根據缸套尺寸加工缸體各處，國內能做的地方也不多。
且涉及到缸套周邊冷卻液和缸套底部機油的隔離密封，安裝也需要非常有經驗，加工費用就是5位數起步。好處是一旦完成，你就有了一個能每500cc可承受250匹的汽缸，而且幾乎用不壞的中缸了
=============================================================
鍛造過程
所謂鍛造其實就是把原廠非鍛造的活塞或者連杆換成鍛造的強化製品。鍛造活塞製品的重量其實是大於原廠鑄造的，因為同體積密度增加。除非採用不同於原廠的設計，比如一些用於高轉速NA引擎的針對性活塞，活塞環之間間隙減小，活塞裙部高度減少，從而減少整個活塞的高度，在保證強度的同時降低重量，更適合高轉速。當然對於渦輪車這個就不適合了。
既然是活塞和連杆都是人類生產的，那麼重量和尺寸的誤差肯定是有的。所以除了上門說過的活塞尺寸測量加工缸套之外，還有就是重量測量。
為了發動機運轉盡可能平順，那麼我們要保證每個汽缸對應的活塞連杆重量基本一致，否則重量誤差都會導致不夠平順和提前損耗。
但是大多數主機廠，比如BMW對於活塞重量誤差沒有要求，對於連杆的要求是4-5克，如果加上活塞，那麼正負誤差可能會達到6-8克。
再極端一點，比如1缸活塞96克，連杆96克，2缸活塞104克，連杆104克，那麼這兩個缸重量誤差就達到了208-192=16克，如此差距決定了發動機運轉的平順性不佳。
圖為BMW對N20連杆重量要求是正負5克
鍛造製品在出廠時候就經過稱重，將重量接近的組成套裝包裝在一起，從源頭上就降低了誤差范圍。我見過追求極端的，4缸機器買了5套共20個活塞和連杆進行稱重配對的。
一般稱重的有活塞，活塞銷，連杆，活塞環，活塞銷卡筍盡量使得這五樣曲軸負載的總重量基本相同。
當然理論上連杆的小瓦也是需要稱重的，但是小瓦還有個更重要的參數要照顧，那就是小瓦間隙。加上小瓦本身重量很輕，重量誤差大部分可以忽略。
當然追求極致的話，可以買幾十上百片小瓦慢慢稱重，然後再從中選合適的測量間隙
首先測量曲軸小瓦杆的直徑，並且記錄。
然後把小瓦裝配到連杆上用標準扭力鎖緊，再去測量內徑。測量後再次記錄，用來對應合適的位置。
之所以要鎖緊再測量是因為發動機工作狀態，螺絲是肯定鎖緊的，這樣的數據才有參考意義，當然代價是螺絲無法繼續使用，需要更換成全新的。
因為連杆的工作強度最高，同樣截面積需要承受的截面積更大的活塞傳遞過來的全部力量，所以連杆的固定螺絲除了扭力外，現在還往往要求專用工具，測量螺絲拉伸長度。這樣比單純的扭力更加可靠，更能完全發揮材料的鎖緊力。理論上所有的螺絲都應該這樣被測量，但是因為位置關系，除了連杆，別基本無法測量到。。
大瓦也是同理，測量記錄後尋找最佳位置
手工測量筆記效率較低，所以現在有了塑膠尺，可以更快更方便的找到對應間隙。
可以看到尺上標記對應的間隙寬度
把配套的參照物放到曲軸上，然後用標準扭力鎖緊，壓扁參照物。
根據被壓扁的痕跡得出間隙，壓的越扁說明間隙越小，反之越大。
關於活塞環間隙，這個一般使用原廠要求即可，或者取決於功率需求。
間隙過小，高強度工作下膨脹頂住，導致活塞環直徑變大過度磨損缸壁。間隙過小的話，燃燒後氣體會從間隙逃串，導致功率降低。
活塞環在安裝到活塞上之前，需要加工來匹配合適的間隙。如果活塞環無法緊密貼合缸壁，那麼肯定會損傷動力和燒機油。絕大多數重組後燒機油的發動機都是這一步沒有做好。
測量活塞環間隙需要使用到塞尺，測量之前需要用活塞倒置把活塞環水平壓入汽缸內，再進行測量，否則間隙數據不准
還有活塞環切口側面是否倒角取決於需求，切口水平倒角則是建議都做一下。這樣提升了接觸面光滑度，減小缸壁損耗。
活塞環還有一個軸向間隙，和背部間隙。這個間隙作用是讓燃燒後的氣體能進入活塞環背部，推緊活塞環向外擴展，貼合缸壁。如果不合適，向下運動過程中活塞環會偏轉導致過度磨損。當然現在的鍛造活塞配套的活塞環都是考慮到這個問題的，只要沒有上下反裝問題就不大。
三道活塞環安裝時候需要注意角度，每個開口都要互相錯開，而且需要避開活塞銷的方向，所以一般三道環都是錯開120度。當然活塞運動時候可能導致開口重疊，這種就沒辦法了，不過既然能運動成重疊，那麼繼續運動肯定也能繼續錯開。
重量和間隙匹配好後，按照原廠要求更換所有損耗件，包含螺絲和密封件，按照規定扭力和角度鎖緊即可完成發動機組裝。
其實大家不必對發動機解體有太多擔心，只要步驟正確，按照標準去完成組裝發動機，那麼可靠性必定會和原廠的不相上下，甚至優於原廠。
無非是你願意花多少錢和找誰去做這件事，一般修理廠和專門的改裝店家對於發動機的處理完全不同。一般專門改裝店家對於4缸機，鍛造手工費就是大約1W，鍛造好後還能給予1-2年質保。而普通修理廠收費不一定低，但是標準，和工具要求基本都是低於原廠要求的。
發動機我沒有用原車的這個去鍛造，為了節約時間，直接重新買了一台。鍛造完成後物流發到我所在地，直接替換原車發動機。
所以我現在還有一台N26機器和一個N20缸體，以後我可能會自己動手再去鍛造一台N20
========================================================================
缸蓋和正時難度也不高，按照廠家標準組裝即可，這里著重講一下N20缸蓋的通病。
我的缸蓋在安裝之前做了一遍氣門研磨，因為氣門在使用一段時間之後，都會因為排氣的燒蝕而導緻密封性減弱，從而降性能。
N20的缸蓋有一個通病，就是火嘴螺紋處開裂，至於為什麼開裂BMW也沒有任何解釋。國外普遍分析是此處造型導致應力集中，預防方法是火花塞的扭矩從官方要求的23牛，降低到18牛。
圖中手指處
如果已經拆下缸蓋的話，可以用工具打磨掉此處突起造型，去掉應力集中的造型。如果已經開裂，也無需太過擔心，只會稍微降低密封性能，不會出現災難性後果。
========================================================================
現在我使用的TTE400渦輪，在我看來可以說是N20的終極渦輪了。原廠掏心，和原廠一樣的AR，低轉速依然有強勁的扭矩。甚至得益於巨大的進氣葉片，油門反應還好於原廠的小渦輪。。
關鍵是無需強化發動機，國外案例原廠高功率發動機無任何強化，和酒噴系統，就能在23psi下使用dynojet馬力機得到輪上365匹的數據，E85燃料做到了輪上380匹，而且他的Tuner和我是同一個。考慮到國內的油品，Tuner給我的承諾是dynojet馬力機350匹輪上讀數。。
德國DHL直郵，全程口罩拆包
TTE有置換舊件升級和購買全新的渦輪套件，兩個選擇。舊件需要總成發送到德國，目前加工需要50個工作日，差不多兩個月。收到貨物之後他們會對渦輪進行檢查，如果不符合他們的標準那麼不會被升級和加工，或者進行額外收費。所以為了不給自己找麻煩不要想著基本壞的過去了。
升級置換只接受UPS DHL FEDEX等國際快遞，費用我已經咨詢過了。N20渦輪總成的重量和體積核算，非合約價是4500左右。然後貨物到德國還有關稅和17%的增值稅。雖然德國150歐以下免關稅，但是這個增值稅是跑不掉的，就是你價值聲明100歐也要收你17歐的稅費，在德國的清關報稅需要自行解決，TTE不會參與。而且渦輪這種東西，如果你的聲明價值過低，肯定會被退件，如果被退件，那回來又是一筆美滋滋的國際運費。
所以考慮到時間和各種可能遇到的問題，我直接選擇購買全新總成。總成含有旁通閥控制器和泄壓閥，這兩個其實也值不少錢。
再說渦輪本身，可以看到TTE巨大的進氣葉片，而且進氣管道的台階也被整體切削，達到更好的進氣效率，這是最吸引的我設計。
可能這也是TTE的這顆渦輪能在21-22PSI下提供超過N20傳感器上限36磅這個讀數的空氣流量的一部分原因。
看過我文章的應該知道，1磅空氣流量大約就是1匹機頭馬力，那麼TTE按照他的宣傳的400匹認證，那麼應該至少可以提供38-40磅的空氣品質流量。而原廠渦輪的極限僅僅是27-29磅。現在的B48原廠渦輪可以提供29-31磅，所以B48硬體潛力就比N20多了20-30匹。。
左邊是TTE400渦輪，右邊是原廠渦輪
TTE進氣口，基本做到了原廠尺寸的極限
原廠渦輪的進氣口，可以看到內徑比TTE明顯小了不少
TTE的排氣葉輪，採用9葉片設計，加大了直徑。上直徑45.6mm，下直徑52mm，更加高效的通過廢氣。
原廠渦輪的排氣葉輪，採用11葉片設計，上直徑41.2mm，下直徑46.8mm
===========================================================================
避震相關
F30的拆卸發動機總體來說還是很簡單的，斷開變速箱和傳動軸的連接，松開避震和前橋與車體的固定，直接整體拆卸即可，比R8換離合器片還簡單。。
避震拆卸後，重新安裝回去適合需要把紙質墊圈安放回去。這個紙質墊圈作用在我的理解是防止細小的沙石卡在塔頂與車身之間，避免車身這個部位被長期磨損導致掉漆生銹什麼。
原車的在本次拆卸過程中GG，可以看到墊圈已經破損，脫離了原有的位置。我在完成安裝之前發現這個問題，馬上讓停止施工，等我買到原廠的再繼續。
再說我為什麼要再塔頂上貼膠布，這是因為我用的魚眼塔頂，魚眼塔頂因為可調傾角，所以調節處空隙會比較大。行駛過程中輪胎會把大量泥沙甩到塔頂上方堆積。尤其是軸頭這里，時間長了就會導致異響等問題。所以我貼了膠布，防止泥沙被甩到塔頂上方。
==========================================================================
排氣搭配
因為更換渦輪獲得動力大幅提升，同時送風量也是從原廠程序設定的25磅來到了36-40磅。那麼保證排氣的順暢是必不可少的，所以更粗管徑的排氣管也是必須安排上。因為我的頭段是直通，所以沒什麼好改的，換中尾段即可。
機頭400多匹的馬力，對於原廠76MM的管徑稍微有些勉強，要保持原廠排氣的吻合度，又要低調的外觀，同時還要滿足雙邊單出這樣更高顏值的搭配，只能選擇335的原廠排氣了改裝了。35i原廠排氣前部直徑和28i一樣，可以通過切割焊接直接使用28i的中段前部，比28i更粗的後部保持不動。所有安裝吊耳位置全部是原裝位置，只需要尾部對好尾喉和後擾流板的間隙，然後定位焊好和中段的連接處即可。35i尾段同樣帶有電子閥門，可以直接使用，完成後聲浪和駕駛感受也非常理想。
這套排氣搭配我之前250匹的渦輪其實聲音效果更好，所有轉速區間都沒有共振，但是換了TTE之後，在1200-1300之間非常輕的慢踩油門有共振聲。慢到什麼程度呢？這100轉用3，5秒去踩
過段時間檢查一下，看下是安裝問題還是什麼。
===========================================================================
駕駛感受上
目前機器已經行駛了200多公里，駕駛感受平順性以及油門反應是好於原廠機器的，噪音也低了不少。
因為是初版程序，而且在磨合期內，我也沒有猛踩過。後續會根據log再進行調整
來源：Chiphell
