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El motor de 5.2 litros y 10 cilindros en V combina la inyección directa de gasolina FSI con la lubricación por cárter seco, una solución empleada habitualmente en vehículos de competición porque permite rebajar el centro de gravedad del vehículo. La variante de competición del mismo propulsor competirá durante esta temporada en la categoría GT3 junto a modelos como el Aston Martin DBRS9, Chevrolet Corvette Z06, Ferrari F430, Lamborghini Gallardo o Porsche 997 GT3.
El nuevo Audi R8 V10 monta la tracción permanente quattro y un chasis ligero que le permite acelerar de 0 a 160 km/h en 8,1 s. Entre algunas de las novedades que presenta respecto a la versión de 8 cilindros se encuentra la tecnología LED en todos los grupos ópticos, ofrecida por primera vez de serie en un vehículo de producción.
