相对于万众瞩目的F1，DTM(德国房车大师赛)这项赛事在国内知名度比较低，但是喜欢玩神力科莎-争锋的小伙伴都知道驾驶着经过究极改装的房车驰骋在纽伯格林、银石等著名赛道的快感。2019年，奥迪究极魔改了它著名的西装暴徒S5，搭载了一颗2.0L涡轮增压引擎，爆发出了610马力，是普通家用2.0T发动机的大约3倍。这么变态的数据是如何被压榨出来的，让我们走进这颗顶级西装暴徒之心。
先来看看这台发动机的基本数据，2.0L的排量，88mm缸径，82.2mm行程，行程缸径比0.93，典型的赛车高速发动机。压缩比11.4，进排气门升程都达到了夸张的13mm。整机重量仅85.2kg，最大油耗量达到了90kg/h（出于2020年的赛会限制考虑），真真的一脚油门下去油箱里就一个漩涡。
在开发之初，奥迪借鉴了它多年勒芒耐力赛开发柴油机的经验。在燃烧室设计上化了很多功夫，一方面赛会将缸径限制在86~90mm之间，更大的缸径意味着可以安装更大的气门，进气量可以获得增加，但是缸径增加带来火焰传播距离的增加，又不利于燃烧效率和爆震的控制。同时燃烧室顶部形状也很有讲究，在赛会规定的气门夹角范围内尽量增大气流运动和减小燃烧室容积有利于提高发动机效率。经过大量CFD分析，奥迪选定了88mm的气缸直径、15.5°的进气门夹角、16°的排气门夹角，对称布置的喷油嘴和火花塞。
曲轴箱设计上也是颇费心血。干式油底壳和镍硅涂层设计在勒芒中被证明了有效和可靠。曲轴箱本体采用低压的砂芯铸造而成。尽管紧凑设计的缸间距很小，还是采用了一个独立的砂芯来提高缸间冷却。缸盖、缸体、底座的“三明治”结构用10颗长长的螺栓连接在一起。
曲轴为了减重，并没有采取2.0T发动机常见的平衡块设计，轻量化的同时还提升了扭转刚度。并且取消了平衡轴。最终减重了10kg。与量产发动机的活塞不同，这台发动机活塞采用了特殊的铝合金，相比于普通的铝硅合金其高温下的材料属性更佳，尤其是在裙部和活塞销的区域，保证对活塞火力岸的支撑性。
和普通发动机采用链系统驱动凸轮不同，奥迪采用了齿轮组取代了链系统，并额外增加了两个齿轮来驱动机油泵和水泵。
凸轮轴和附件驱动轮系
机油泵
机油滤清器和水泵
缸盖采用了A356Cu合金铸造，并专门设计了水套进行冷却。缸盖和车身连接处的螺栓采用了钛合金。凸轮轴朴实无华，并没有VVT或者可变气门升程系统，果然赛车上简单可靠和高转速动力就是王道。
凸轮轴和气门组件
这台发动机的喷油系统能产生50MPa的喷油压力，但是赛会限制为35MPa。喷嘴为中置直喷。
这台发动机配备了碳纤维的进气歧管，歧管长度很短以保证高速的动力响应速度。排气歧管为4-2-1结构，类似于马自达传驰蓝天的自吸发动机，这样做能够最大限度减少各缸的排气干扰，提升发动机高转速性能。排气歧管上覆盖了隔热套以减少排气热能的损失。排气涡轮为满足赛会规定制，涡轮壳体经过优化以减小热变形，凸轮轴承为空气冷却避免卡死。
发动机机舱内原先是一台自然吸气的V8引擎，车辆的前端重新设计，其他部分基本不变。变速箱、碳纤维的驱动轴的位置都没有变化，只是增加了驱动轴强度以承受这台性能怪兽的输出。发动机进气口被安排在机舱前端。机舱里还塞下了高温散热器、中冷器、排气冷却的相应管路。
V8 NA机舱布置
R4 TSFI机舱布置
参考文献：[1] 2021 42nd Vienna_Motor_Symposium-<The Audi 2.0 l R4 TFSI Race Engine for the DTM – Victory for Efficiency>
