BMW a développé pour les courses de supertourisme une voiture de compétition de 275 ch. Parallèlement, BMW propose également avec le modèle spécial BMW 320si une version ”route” de 173 ch.
Moteur en ligne, 4 cylindres
Cylindrée : 1999 cm3
Puissance : 127 kW / 173 ch à 7000 tr/min
Gestion moteur : MEV9.2 (idem N46)
sans Valvetronic
La culasse est de constitution identique à celle du moteur S54. De même forme géométrique que ceux du moteur S54, les basculeurs à patin sont pourvus d'un revêtement DLC (Diamond light Carbon). Comme pour le moteur S54, le réglage du jeu des soupapes s'effectue par l'intermédiaire de plaquettes au niveau de la coupelle supérieure.
Le système de ventilation du carter-cylindres est logé dans le couvre-culasse. Il est régulé par dépression et chauffé électriquement.
Le moteur dispose d'un système double VANOS à variation continue comme le moteur N45B16.
Le moteur N45B20S est doté d'un capteur thermique de niveau d'huile. Il dispose par ailleurs d'un contrôle électronique de niveau d'huile. Le déroulement de la mesure et le mode d'affichage du niveau d'huile sont identiques à ceux des autres moteurs des modèles E90.
Le système d'admission variable est identique à celui du moteur N46.
Comme pour le moteur N45B16, une pompe auto-aspirante est utilisée pour le servofrein.