L'Audi R8 sera enfin disponible avec un V10 (celui des S6, S8 et Lamborghini Gallardo LP-560). Compte tenu du poids et de la puissance disponible, cette déclinaison se montre encore plus sportive.L'Audi R8 5.2 V10 FSI Quattro sera disponible en 2009. Son V10 atmosphérique à injection directe développe 525 ch à 8000 tr/min (pour un régime maxi autorisé de 8700 tr/min) et 530 Nm à 6500 tr/min. Il est lubrifié par carter sec et a pu être implanté très bas dans la caisse en position longitudinale arrière. Ce moteur a dès lors abaissé le centre de gravité de la voiture tout en participant à la bonne répartition des masses: 44% sur l'avant et 56% sur l'arrière.
Par rapport au V8, le moteur n'a pris que 31 kg. Dès lors, l'ensemble affiche 1620 kg sur la balance. Ce qui nous donne un ratio de 2,09 kg/ch! Pas étonnant dès lors de voir cette R8 V10 exploser les chronos à l'exercice du 0 à 100 km/h: seulement 3,9 s. La vitesse maxime est annoncée à 316 km/h. Il s'agit d'une transmission intégrale Quattro. Le châssis peut compter sur des suspensions à double triangle en aluminium. La tenue de route est aussi assurée par l'amortisseur piloté Magnetic Ride. Et pour freiner la supersportive, ses concepteurs l'ont dotée de disques de 380 mm à l'avant et 360 mm à l'arrière. Le freinage peut se montrer plus efficace encore avec les frens en céramique (option).
Audi proposera de choisir entre la boîte manuelle 6 rapports de série ou l'unité robotisée R-Tronic. Un Launch Control s'active par bouton, tant avec la transmission manuelle que la R-Tronic. L'Audi R8, titrée "World Sportscar of the Year 2008", consomme en moyenne normalisée mixte 13,7 l/100 km. Cette variant se reconnaît par ses entrées d'air n'affichant que deux barres horizontales et ses grandes sorties d'échappement ovales. L'aileron arrière, camouflé dans la carrosserie, se déploie à plus de 100 km/h.
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