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Spontanes Ansprechen, blitzschnelles Hochdrehen und ein einzigartiger Sound – das Herz des Audi R8 ist sein V10-Saugmotor. Beim Basis-Aggregat legte die Leistung von 397 kW (540 PS) auf 419 kW (570 PS) zu, das Drehmoment wuchs um 20 Nm auf 560 Nm, die bei 6.200 Umdrehungen pro Minute bereitstehen. Damit beschleunigt der Audi R8 V10 quattro in 3,4 Sekunden (Coupé) beziehungsweise 3,5 Sekunden (Spyder) von 0 auf 100 km/h und weiter bis 324 (322) km/h Höchstgeschwindigkeit.

Im Audi R8 V10 performance quattro leistet der 5.2 FSI 456 kW (620 PS) statt bisher 449 kW (610 PS), sein Drehmoment gipfelt bei 580 statt 560 Nm. Der Zuwachs resultiert hier vor allem aus einem optimierten Ventiltrieb mit Komponenten aus Titan. Das Coupé sprintet in 3,1 Sekunden auf Landstraßentempo, der Spyder braucht dafür 3,2 Sekunden. Der Vortrieb endet erst bei 331 (329) km/h. Die beiden V10-Sauger mit 5,2 Liter Hubraum erhalten einen Partikelfilter.
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