Seit 2021 kommt im Audi RS 3 eine modifizierte Variante des 2.5 TFSI zum Einsatz, die durchzugsstärker ist als je zuvor. Damit sprintet der Kompaktsportler in 3,8 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Abgeregelt liegt die Höchstgeschwindigkeit bei 250 km/h, optional sind 280 km/h möglich. Mit RS-Dynamikpaket und Keramikbremse beträgt der Top-Speed sogar 290 km/h. Ausschlaggebend für diese Leistungswerte ist das auf 500 Nm gestiegene Drehmoment, das zwischen 2.250 und 5.600 Umdrehungen pro Minute anliegt
Bei der Entwicklung der aktuellen Generation des Fünfzylindermotors, die 2016 ihr Debüt hatte, lag der Fokus auf Hochleistung und Leichtbau. Im Audi RS 3 (Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 9,6–9,1; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 217–207; CO2-Klasse: G) bringt das intern EA855 Evo Sport bezeichnete Aggregat 400 PS auf die Straße und entfaltet 500 Nm Drehmoment.
Das Kürzel TFSI steht für Turboaufladung und Direkteinspritzung. Der 2.5 TFSI nutzt eine duale Einspritzung – ins Saugrohr und in die Brennräume – sowie das Audi valvelift system zur variablen Steuerung der Auslassventile. Die damit einhergehende präzisere Regulierung des Kraftstoff-Luft-Gemischs resultiert in einer optimalen Leistungsentfaltung bei reduziertem Verbrauch. Beim Fünfzylindermotor wird der Kraftstoff mit 250 bar eingespritzt; der große Abgasturbolader erzeugt 1,5 bar maximalen Ladedruck (relativ)/ 2,5 bar (absolut).
Zylinderkopf, Lager, Kolben und Kurbelwelle sind hochbelastbar. Bei vielen Motorkomponenten kommen Leichtbaumaterialien zum Einsatz, was der Agilität und Drehfreude zugutekommt. In Summe wiegt der Fünfzylinder-Motor etwa 160 Kilogramm und ist mit weniger als 50 Zentimeter Länge äußerst kompakt. Daher eignet sich der Langhuber (Bohrung 82,5 mm x Hub 92,8 mm) perfekt für den Quereinbau.
Das Kurbelgehäuse des 2.5 TFSI ist aus Aluminium gefertigt, was das Gewicht zur früheren Komponente aus Grauguss immens reduziert. Die Kurbelwelle ist hohlgebohrt und trägt damit ebenso zum geringen Gewicht des Fünfzylinders bei. Im Vergleich zu einer massiven Kurbelwelle muss weniger Masse in Rotation versetzt werden, was wiederum das Ansprechverhalten des Motors begünstigt. Darüber hinaus setzt Audi mit dem aus Magnesium gefertigten Ölwannenoberteil und Riemenscheiben aus Aluminium weitere Leichtbaumaterialien ein.
Aufwendige Maßnahmen reduzieren die innere Reibung, den Verschleiß sowie den Kraftstoffverbrauch und sorgen somit für eine optimierte Leistungsausbeute. Dazu gehören plasmabeschichtete Zylinderlaufbahnen und spezielle Öl-Kanäle im Boden der Aluminiumkolben zur Verbesserung ihrer Kühlung.
Das innovative Thermomanagement mit schaltbarer Kühlmittelpumpe verringert ebenfalls die Reibung und erhöht die Kraftstoffeinsparung: In der kurzen Warmlaufphase nach dem Kaltstart wälzt die schaltbare Wasserpumpe das Kühlmittel im Zylinderkopf nicht um – der 2.5-TFSI-Motor erreicht auf diese Weise schneller seine Betriebstemperatur. Zur Steigerung der Effizienz trägt auch die bedarfsgeregelte Aluminium-Ölpumpe in Verbindung mit der Ventilhubsteuerung, dem Audi valvelift system, bei.
Die Ölpumpe passt den Öldruck an den jeweiligen Bedarf an, während das Audi valvelift system an der Auslassseite die Dauer der Ventilöffnung je nach Last und Drehzahl in zwei Stufen variiert – für moderaten Verbrauch bei Niedrig- und Teillast sowie für spontanes Ansprechverhalten und hohe Durchzugskraft bei Volllast.
Beim ausgestellten RS 3 performance edition leistet der preisgekrönte 5-Zylinder-Turbomotor sogar 299 kW (407 PS), die 100 Umdrehungen später und somit auf einem hohen Plateau zwischen 5.700 bis 7.000 Umdrehungen pro Minute anliegen. Auch das Drehmomentplateau fällt breiter aus: Das maximale Drehmoment von 500 Nm steht nun noch100 Umdrehungen länger bereit, zwischen 2.250 und 5.700 Umdrehungen pro Minute. Erreicht wird das durch einen höheren Ladedruck: Der große Abgasturbolader erzeugt 1,6 bar relativ, was einem Plus von 0,1 bar entspricht.