Для участия в гонках туристских автомобилей разработан спортивный автомобиль с двигателем мощностью 275 л. с. На специальную модель, допущенную к эксплуатации на дорогах общего пользования BMW 320si устанавливается двигатель мощностью 173 л. с.
4-цилиндровый рядный двигатель
Рабочий объем: 1999 см3
Мощность: 127 кВт / 173 л. с. при 7000 об/мин
Система управления двигателем: MEV9.2 (как у N46)
без Valvetronic
Конструкция головки блока цилиндров в основном соответствует двигателю S54. Скользящие рычаги толкателей имеют ту же геометрию, что и у двигателя S54, но с DLC-покрытием (Diamond light Carbon). Регулировка зазоров клапанов осуществляется, как у двигателя S54, с помощью регулировочных пластин на верхних тарелках пружин.
Система вентиляции картера двигателя интегрирована в крышку головки блока цилиндров. Система вентиляции картера двигателя имеет вакуумное управление и электрический подогрев.
Как и на двигателе N45B16 используется бесступенчатая система двойной VANOS.
Двигатель N45B20S имеет термодатчик уровня масла. Контроль уровня масла осуществляется электронным способом. Функции контроля и индикации уровня масла такие же, как и у других двигателей, устанавливаемых на E90.
Система впуска с изменяемой длиной впускного тракта аналогична, устанавливаемой с двигателем N46.
Для поддержания тормозных сил используется всасывающий струйный насос, такой же, как и с двигателем N45B16.