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以往在大部分S性能系列車上搭載的都是5.2升V10引擎，這次AUDI特別研發設計出4.0升TFSI引擎，將會搭載在S6、S6旅行車、S7以及S8車型上，動力將會在420hp到520hp之間依照車型需求，最大扭力被設定在66.3kg-m，全新V8引擎運用了許多高科技技術。
 這顆4.0升V8自然進氣引擎是AUDI引擎系列中資歷最淺的，它具有經典的90度夾角設計，鍊條式的正時設計可以把使用空間降至最低，引擎本體為鑄造鋁矽合金，不但降低引擎本體重量，因為這類材質有高緊密度結構的特性，所以不需要太厚就能有高強度，重量減輕外體積也縮小，比4.2升引擎還縮短497mm。
 4.0升一樣使用FSI缸內直噴技術，有別於以往的單渦輪設計，這次4.0升TFSI引擎搭配兩顆渦輪設計，另外，在排氣構造也經過特殊設計，可以快速讓渦輪產生正壓讓扭力提早輸出。4.0升TFSI引擎還有項創新的設計，那就是進氣端設計在V8引擎外側，排氣端則設計在內側，有別於以往3.0升TFSI是進氣在內排氣在外，這樣的設計不但縮短進氣管路，讓渦輪遲滯降至最低，油門反應變輕快。不過這樣的設計最怕排氣的熱量降低引擎效能，特殊的管路材質以及汽缸蓋隔絕排氣所產生的熱量，是AUDI的解決之道。
 另外，汽缸關閉功能可以降低油耗產生，在引擎低負荷的時候讓引擎只有4缸在作動，達到節能目的。當低負荷需要關閉汽缸時，凸輪軸上的閥門會作動停止進排氣汽門運作，間接讓汽缸停止燃燒作動，在引擎關閉汽缸時幾乎感覺不到引擎有震動產生，這套汽缸關閉系統耗表現進步了25%之多，平均每公升可跑10.3km/l。
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