Hay dos nuevos Diesel de cuatro cilindros: uno es un 2 litros de 150 CV, que una evolución del sistema de conducto común. El otro es una versión menos potente del anterior motor 2 litros, que en lugar de 136 CV da 116.
El 2 litros de 150 CV, en lugar de alimentación mediante una bomba rotativa de alta presión, tiene un nuevo sistema de conducto común. La cilindrada pasa de 1.951 a 1.995 cm³, y la relación de compresión de 19:1 a sólo 17:1. Otro cambio importante es que el nuevo motor tiene árboles de equilibrado, un nuevo cigüeñal (más resistente) y nuevos pistones. El sistema de gestión electrónica también ha cambiado (es 10 veces más potente y tiene 1,5 MB de memoria) así como unos nuevos calentadores que permiten arrancar el motor más rápidamente en climas gélidos. Ha mejorado la respuesta delturbocompresor variable y el intercooler es más eficiente.
Lo que BMW llama «segunda generación» del sistema de conducto común se distingue principalmente por la presión máxima de inyección, que pasa de 1.350 a 1.600 bares. Más información.
La potencia máxima pasa de 136 CV nominales (realmente el 320d da más) a 150 CV; el par máximo llega ahora hasta 330 Nm a 2.000 rpm (antes 280 Nm a 1.750 rpm). El consumo medio homologado del nuevo 320d es incluso menor: 5,5 l/100 km contra 5,7 del actual (medidos en carrocería berlina). El nuevo 320d queda muy cerca del 330d con motor de seis cilindros.
Las prestaciones del nuevo motor en comparación con el antiguo son claramente mejores. En la carrocería berlina el antiguo modelo alcanzaba 207 km/h de velocidad máxima y aceleraba hasta 100 km/h en 9,9 segundos, el nuevo motor de 150 CV hace 219 km/h de velocidad máxima y acelera en 8,9 segundos hasta 100 km/h.
Los desarrollos de transmisión se han alargado un poco pasando en quinta velocidad de 47,0 a 49,2 km/h cada 1.000 rpm, en el caso del manual, en el automático se mantienen en 50,4 km/h cada 100 km/h. Los discos de freno mantienen sus dimensiones; 300 mm de diámetro para los delanteros y 294 para los traseros, ambos ventilados.
La segunda novedad en Diesel que tiene la nueva Serie 3 se denomina 318d y se montará únicamente en carrocería berlina. En buena parte, este motor es el mismo que usaba el 320d antiguo, conservando el sistema de bomba rotativa de aquél; no se trata del motor BMW que lleva el Rover 75 CDT, con conducto común. La cilindrada es exactamente la misma así como las piezas principales del motor, pero ha sido adaptado para dar menos potencia máxima. Este motor alcanza 115 CV de potencia máxima a 4.000 rpm y 265 Nm de par (en lugar de 280 Nm) al mismo régimen:1.750 rpm. El consumo medio es 5,6 litros cada 100 km, menos que el antiguo 320d (5,7 litros) pero más que el moderno de 150 CV (5,5 litros)