Ogni anno da ormai dal 1999 una giuria internazionale di tecnici elegge diviso per categorie, il motore dell’anno. A differenza dell’auto dell’anno il premio non va alla novità motoristica dell’anno, ma bensì un motore che viene preso in esame, non passa l’anno dopo. Anzi viene messo a confronto con nuovi concorrenti a difendere il titolo conquistato. Un motore che intende essere il primo del suo segmento deve avere caratteristiche migliori di chi ha già vinto. Uno di quelli che da anni per l’esattezza ben cinque di fila continua a ricevere il suo bel premio è il motore denominato R5 TSF1 5 cilindri 2.5 litri dell’Audi. Un motore che nella sua ultima evoluzione ha fatto segnare la bellezza di 367cv e che si trova sotto il cofano della Audi RS3 e TT-RS. Un frazionamento quello del cinque cilindri che in casa Audi è sa sempre un fiore all’occhiello, con il suo sound unico, e la sua storia di vittorie nel mondiale Rally. Quando i tecnici Audi hanno progettato il motore R5 5 cilindri 2.5 litri, hanno dovuto fare i conti con il fatto che rispetto al passato questa famiglia di motori doveva essere montata anche in modo trasversale. Quindi il gruppo motore/cambio non doveva essere molto più lungo di un normale 4 cilindri in linea.  Audi ha progettato il suo motore con un interasse tra i cilindri di soli 88 mm proprio per contenere la lunghezza. Con i suoi 494 mm l’Audi R5 TFSI  sovralimentato, con il turbocompressore, che grazie alla sua posizione può respirare con una  carica d’aria più fresca, è il motore di questo tipo più compatto del mercato.  Per fare un esempio il motore T5 della Volvo da 230cv misura 591mm, mentre il 5 cilindri Fiat Jtd misurava 560mm. Ma il vero punto di riferimento sono i motori Audi 5 cilindri della generazione precedente. l’R5 da 305cv benzina che misurava 589mm, mentre il TDI 5 cilindri da 184cv misurava 510mm.

Dal punto di vista tecnico una dimensione così compatta è stata ottenuta riducendo la larghezza della biella e cuscinetti di banco, i due cuscinetti esterni di banco sono stati spostati verso all’interno del motore. Ciò consente di recuperare spazio istallando la catena di distribuzione utilizzando una flangiatura che riduce le vibrazioni laterali.  Tale soluzione richiede per i suddetti cuscinetti l’utilizzo di un materiale che possa avere un elevata resistenza meccanica. Per il monoblocco è stata usata una ghisa con grafite vermicolare con  resistenza alla trazione di 450 N / mm2. Questa ghisa ha come caratteristica di consentire al  ferro che la compone una buona combinazione con i vantaggi della ghisa grigia con i vantaggi della ghisa nodulare. L’albero motore è poggiato su  sei cuscinetti in acciaio, temprato. Sull’estremità anteriore dell’albero motore c’è un smorzatore torsionale viscoso necessario per lo smorzamento delle vibrazioni che riduce il carico torsionale sull’albero stesso. Tale smorzatore permette di allungare la vita delle cinghie di servizio diminuendo le sollecitazioni. La R5 TFSI presenta i pistoni in lega di alluminio resistente al calore con un anello di tenuta di piccole dimensioni  di forma asimmetrica. Il pistone è stato progettato con un peso ottimizzato con caratteristiche tali da essere resistere ai carichi che si sviluppano. In questa fase è venuta in aiuto la Mahle, che ha sviluppato un pistone apposito per le diverse resistenze meccaniche ai lati del cilindro con un design asimmetrico.  La prima scanalatura  della fascia elastica ha un’ anello asimmetrico in acciaio rivestito.  La seconda e la terza scanalatura presenta  anello con forma conica ed il raschiaolio ventilato con bordi esterni smussati.

La biella è di acciaio forgiato con  il diametro del perno del piede di 22 mm, rinforzata apposta per questo motore anch’essa con alcune parti dal design asimmetrico.   La distribuzione è a quattro valvole testa con comando a bilanciere derivata dal precedente 2.5 motore MPI, con modifiche nell’uso di lega di alluminio (ALSi7MgCu). Il profilo dell’albero a camme è stato ottimizzato soprattutto per l’azione delle valvole di scarico. Entrambi gli alberi a camme sono azionati da un ingranaggio intermedio che anche aziona anche una pompa a vuoto. Per azionare la distribuzione ci sono due catene.  Entrambe le catene sono dotate di smorzatori idraulici e da tenditori.  La trasmissione a catena è lubrificata dal flusso dell’olio con regolatori ed attraverso i tendicatena. La lubrificazione è assicurata attraverso dei condotti che partono dai cuscinetti di banco 2, 3 e 4, per poi arrivare direttamente alle testa e lateralmente per lubrificare la testa dei pistoni. Per l’applicazione del turbo è stata modificata anche il disegno della coppa olio che integra un sensore che  indica il  livello dell’olio con paratie per evitare che lo sbattimento sottragga il lubrificante per effetto delle forze laterali in curva.  La progettazione del sistema di aspirazione incentrato principalmente su alta efficienza con la portata d’aria massima ad una velocità fino a 1000 kg / h.  Oltre a perfezionare tutti i componenti dell’aspirazione,  un altro scopo era quello di ottimizzare il flusso alla girante del compressore sulla lato aspirazione.

I tecnici dell’Audi sono riusciti a limitare le perdite di pressione a 135 mbar con un efficienza di raffreddamento del’ 80% a pieno carico. Il collettore di aspirazione è progettato come due parti.  Il turbocompressore è raffreddato ad acqua e si tratta di  un  K16 della Borg Warner Turbo Systems.  È caratterizzato da un’ alta efficienza in un ampio range di funzionamento. Un turbo in grado di lavorare a ben 980 ° C, con un controllo mediante sensori per la temperatura dei gas di scarico. Uno dei problemi per lo sviluppo del sistema di scarico era di controllare la contropressione, a tale scopo sono state usate tubazioni adatte all’alta pressione,nonché un disegno  a doppio flusso. L’obiettivo dei tecnici tedeschi è quello di fornire ad una più ampia fascia di giri, un livello più alto di pressione, per uno sviluppo della potenza di oltre 100 kW/136cv per litro, sfruttando al massimo il processo di combustione. Partendo dall’esperienza fatta con il 2.0 TSFI, su questo motore c’è stata l’ottimizzazione di i parametri dei spruzzo dell’iniezione, in combinazione con la nuova forma piatta della testa del pistone, con un miglioramento del 25% in più portata degli iniettori ad alta pressione rispetto al 2.0 TFSI.  Un motore,  questo R5 2.5 TSFI in grado di lavorare con un rapporto di compressione di 10:1 rispetto alla media dei motori turbocompressi. Nella sua massima espressione questo motore eroga la potenza massima di 269 kW/367cv  a 6500 giri è abbinata ad un’impressionante coppia massima di 465 Nm disponibile già tra i 1600 e 5300 giri al minuto.