Mit dem im Audi TT RS (Typ 8J) von 2009 eingesetzten Fünfzylindermotor mit dem Motorkennbuchstaben CEPA führte Audi die Tradition des legendären Turbo-Fünfzylinders nach einer 12 Jahren Pause wieder fort und schuf die technische Grundlage für alle späteren Hochleistungs-Fünfzylinder in RS 3, RS Q3 und TT RS. Der Motor gehört zur Baureihe EA855 und wurde speziell für die quer eingebauten Hochleistungsmodelle von Audi entwickelt.
Seine konstruktiven Wurzeln liegen jedoch nicht direkt in den klassischen Audi-Fünfzylindern der EA828-Familie. Der EA855 basiert auf dem von Volkswagen entwickelten 2,5-Liter-Reihenfünfzylinder-Saugmotor, der ab 2004 vor allem auf dem nordamerikanischen Markt in Modellen wie Jetta und Bora eingesetzt wurde. Audi übernahm dessen Grundarchitektur mit einer Bohrung von 82,5 mm und einem Hub von 92,8 mm sowie dem quereingebauten Reihenfünfzylinder-Konzept und entwickelte daraus ein vollständig neu ausgelegtes Hochleistungsaggregat mit Turboaufladung und Direkteinspritzung.
Der CEPA besaß einen Hubraum von 2.480 cm³ und verfügte über fünf Zylinder in Reihe, vier Ventile pro Zylinder sowie zwei obenliegende Nockenwellen. Die Ventilsteuerung erfolgte über eine wartungsarme Steuerkette. Sowohl die Einlass- als auch die Auslassnockenwelle waren mit einer kontinuierlichen Nockenwellenverstellung ausgestattet, wodurch sich die Ventilsteuerzeiten permanent an Last- und Drehzahlzustand anpassen lassen. Dies verbesserte sowohl die Leistungsentfaltung als auch den Wirkungsgrad des Motors.
Im Gegensatz zum späteren EA855 evo besaß der CEPA noch einen Grauguss-Motorblock. Diese Konstruktion erhöhte zwar das Gewicht, bot jedoch eine außergewöhnlich hohe Steifigkeit und Belastbarkeit. Gerade bei den hohen Zylinderdrücken eines aufgeladenen Hochleistungsmotors erwies sich diese Auslegung als äußerst robust. Der Zylinderkopf bestand aus Aluminium und beherbergt die gesamte Ventilsteuerung sowie die FSI-Direkteinspritztechnik.
Dabei wird der Kraftstoff mit hohem Druck direkt in den Brennraum eingespritzt, wodurch sich die Gemischbildung deutlich präziser steuern lässt als bei einer Saugrohreinspritzung. Die Verdampfung des Kraftstoffs im Brennraum führt zu einer zusätzlichen Innenkühlung, wodurch die Klopfneigung reduziert wird und trotz Turboaufladung ein vergleichsweise hohes Verdichtungsverhältnis von 10,0 : 1 möglich war. Diese Auslegung verbesserte sowohl die Leistungsfähigkeit als auch den thermischen Wirkungsgrad des Motors.
Die Aufladung erfolgte durch einen BorgWarner-K16-Abgasturbolader, der über einen leistungsfähigen Ladeluftkühler mit dem Ansaugsystem verbunden war. Der Turbolader erhöhte die Masse der in die Zylinder einströmenden Luft erheblich, wodurch deutlich größere Kraftstoffmengen verbrannt werden konnten.
Die Motorsteuerung MED 9.1.2 überwachte kontinuierlich den Ladedruck, den Zündzeitpunkt, die Einspritzmenge, die Luftmasse sowie Kraftstoffqualität und Klopfneigung. Dadurch konnte der Motor selbst unter wechselnden Umgebungsbedingungen nahe an seiner optimalen Verbrennungsgrenze betrieben werden. Die Kombination aus Direkteinspritzung, Turboaufladung und variabler Ventilsteuerung sorgte für einen außergewöhnlich breiten nutzbaren Drehzahlbereich und ein spontanes Ansprechverhalten trotz hoher Spitzenleistung.