Ponad 500 KM od początku
Wolnossący silnik V10 o pojemności 5.2 litra, z bezpośrednim wtryskiem i z mocą 525 KM w dwóch wersjach, znalazł się w Audi R8 na początku roku 2009. W modelu R8 GT, który pojawił się w roku 2010, dziesięć cylindrów jednostki napędowej wytwarzało 560 KM, a w wersji R8 V10 plus (od roku 2012) – 550 KM.
Audi R8 II - większa wydajność
Na potrzeby drugiej generacji R8, która wyjechała na drogi w roku 2015, Audi w szerokim zakresie przebudowało silnik 5.2 FSI. Dodanie wtrysku paliwa bezpośrednio do kolektora dolotowego poprawiło charakterystykę spalania, a system COD (cylinder on demand) w trybie z mniejszym obciążeniem silnika odłączał aż pięć cylindrów, poprawiając wydajność jednostki. Wzrósł też jej potencjał: 5.2 FSI reagowało bardziej bezpośrednio i szybciej wchodziło na obroty. W momencie rozpoczęcia sprzedaży dostępne były warianty o mocach 540 KM oraz 610 KM. Modernizacja silnika (obecnego w aktualnej ofercie) zwiększyła jego moc wyjściową do odpowiednio 570 KM i 620 KM.
Wprost z motorsportu
Cechy charakterystyczne silnika V10 znanego z Audi R8 wywodzą się ze sportów motorowych. Chodzi tutaj przede wszystkim wysokie maksymalne obroty (nawet 8700 obr./min.) i suchą miskę olejową, która pozwala na niskie zamontowanie jednostki. Rzędy cylindrów V10 są ułożone naprzeciw siebie pod kątem 90 stopni. Wał korbowy zaprojektowany został wspólnie z wałkiem rozrządu, sterując interwałami zapłonu w zakresie między 44, a 90 stopni obrotu wału. Sekwencja zapłonu cylindrów: 1 – 6 – 5 – 10 – 2 – 7 – 3 – 8 – 4 – 9, tworzy niepowtarzalny puls tego motoru. Przy maksymalnej prędkości obrotowej silnika 8700 obr./min., tłoki w jednej sekundzie pokonują odległość średnio 26,9 metra. To osiągi przewyższające te z Formuły 1. Przy tej prędkości obrotowej, tłok doświadcza w jego punktach zwrotnych przyspieszenia równającego się obciążeniu około dwóch ton.
Wytrzymała jednostka
Wysokoobrotowy silnik w roku 2009 zadebiutował na torze wyścigowym, w Audi R8 LMS jeżdżącym w kategorii wyścigów GT3 Sport. W roku 2012 na torze pojawiło się Audi R8 LMS ultra, a w roku 2015 nadszedł czas na druga generację R8 LMS, która została unowocześniona jesienią roku 2018. Również w 2018, ale na jego początku, do programu Audi Sport customer racing weszło Audi R8 LMS GT4. Samochody startujące w obu kategoriach GT mają oczywiście silniki 5.2 FSI, tylko nieznacznie różniące się od silników montowanych w autach produkowanych seryjnie. Zrezygnowano tu z podwójnego wtrysku, w kanale dolotowym znajduje się ogranicznik przepływu powietrza, a mapy zapłonu oraz łożyska zostały zmodyfikowane. 5.2 FSI ustanawia też nowe standardy w sportach motorowych: pierwszy przegląd wymagany jest tu dopiero po 20 000 km, a każdy następny po kolejnych 10 000 km. Z tego między innymi powodu, wiele zespołów używa go w różnych seriach wyścigów.
Do końca roku 2018 zawodnicy jeżdżący Audi R8 LMS GT3 wygrali aż 62 klasyfikacje indywidualne kierowców oraz 78 kolejnych klasyfikacji w różnych klasach. Jedenaście razy wygrywali w wyścigach 24-godzinnych. Dziesięć lat sukcesów na torze w klasie GT3 to również siedem zwycięstw w wyścigach 12-godzinnych i trzy w 25-godzinnych.
