Audi : 50 ans de cinq cylindres, de la 100 à la RS3

En 2026, Audi fêtera un anniversaire très particulier : un demi-siècle de moteur cinq cylindres. Apparue en 1976 sur la seconde génération d'Audi 100, cette architecture a depuis traversé les décennies, les disciplines et les réglementations, jusqu'à la 2.5 TFSI de l'actuelle RS3. Un fil rouge technique et sonore, qui a autant marqué la production que le rallye et les championnats de tourisme.

Au début des années 1970, les ingénieurs d'Ingolstadt cherchent à positionner l'Audi 100 (type 43) un cran au-dessus de sa devancière. Les quatre cylindres du moment n'offrent ni la souplesse ni les performances souhaitées, et le six cylindres en ligne est écarté pour des raisons d'encombrement et de répartition des masses. Audi se tourne alors vers une solution intermédiaire dérivée de la famille EA827, le quatre cylindres qui équipe déjà une bonne partie de la gamme. Le résultat est un cinq cylindres en ligne de 2 144 cm³ développant 100 kW (136 ch), alimenté par injection pour optimiser rendement et agrément. L'Audi 100 5E est livrée à partir de mars 1977 : le cinq pattes est lancé.

Très vite, la base est déclinée. En 1978, Audi ose déjà un cinq cylindres diesel atmosphérique de 2,0 litres et 51 kW (70 ch). L'année suivante, le constructeur franchit un nouveau cap avec le premier cinq cylindres essence turbocompressé, qui prend place sous le capot de la nouvelle Audi 200 5T. Avec 125 kW (170 ch) et 265 Nm, ce bloc devient le nouveau sommet de la gamme routière. Mais c'est évidemment la combinaison du cinq cylindres, du turbo, de l'intercooler et de la transmission intégrale permanente quattro qui va faire entrer cette architecture dans la légende au début des années 1980.

En 1980, l'Audi quattro de route est animée par un cinq cylindres turbo délivrant 147 kW (200 ch) à son lancement. En compétition, la même recette offre à Audi le titre constructeurs en Championnat du monde des rallyes en 1982 ; Hannu Mikkola sera sacré pilote l'année suivante. En 1983 arrive la Sport quattro, raccourcie de 24 cm, élargie et dotée d'un tout nouveau cinq cylindres en alliage léger à quatre soupapes par cylindre. Avec 225 kW (306 ch), elle devient alors l'auto la plus puissante jamais proposée par un constructeur allemand pour la route. La version Groupe B, forte d'environ 450 ch (331 kW) dès ses débuts, dispute son premier rallye en Côte d'Ivoire en 1984, tandis que Stig Blomqvist enlève le titre pilotes au volant d'une Audi quattro A2 de 265 kW (360 ch), offrant dans la foulée un nouveau titre constructeurs à la marque.

Après le retrait d'Audi du Groupe B en 1986, le cinq cylindres continue de briller ailleurs. En 1987, Walter Röhrl remporte la mythique montée de Pikes Peak au volant d'une Audi Sport quattro S1 (E2) d'environ 440 kW (598 ch). De l'autre côté de l'Atlantique, Audi engage un cinq cylindres turbo de 2,1 litres à culasse deux soupapes dans la 200 quattro Trans-Am : avec 375 kW (510 ch), Hurley Haywood décroche le titre Trans-Am 1988. En IMSA GTO, la version la plus extrême atteint même 530 kW (720 ch) pour un peu plus de deux litres de cylindrée, de quoi marquer durablement les esprits dans le championnat américain.

Sur route, le cinq cylindres poursuit sa carrière dans d'autres registres. Au Salon de Francfort 1989, Audi présente la 100 TDI, première berline de la marque dotée d'un cinq cylindres turbo diesel à injection directe et gestion entièrement électronique, fort de 88 kW (120 ch) pour 2,5 litres. En 1994, l'Avant RS2, développé avec Porsche, inaugure une nouvelle catégorie : celle des breaks très hautes performances. Son cinq cylindres turbo affiche 232 kW (315 ch) et donne le ton des futures Audi badgées RS. Parallèlement, l'arrivée des V6 sonne progressivement le retrait des cinq cylindres dans le segment des familiales. Au milieu des années 1990, ils quittent l'A4 (B5), puis laissent définitivement la place à l'A6 et à la S6 en 1997 avec la fin de carrière du 2.5 TDI et du 2.2 20V turbo.

Trente ans après le premier cinq cylindres turbo essence, Audi relance pourtant le concept sous une forme totalement nouvelle. En 2009, le TT RS reçoit un cinq cylindres 2.5 TFSI monté transversalement, combinant injection directe et suralimentation. Développé par quattro GmbH, il délivre 250 kW (340 ch), puis jusqu'à 265 kW (360 ch) sur le TT RS plus en 2012. Ce bloc anime aussi la première RS3 Sportback et, dès 2013, le RS Q3, premier SUV compact siglé RS. Une nouvelle évolution arrive en 2016 : avec un travail poussé sur la réduction de masse, les frottements internes et la gestion de la suralimentation, ce 2,5 litres atteint 294 kW (400 ch) et 480 Nm de couple, sans changer de cylindrée (2 480 cm³).

Depuis 2021, l'actuelle Audi RS3 exploite une version encore optimisée de ce 2.5 TFSI. Toujours crédité de 294 kW (400 ch), il porte le couple maximal à 500 Nm, disponibles de 2 250 à 5 600 tr/min, soit 20 Nm de plus que sa devancière. Résultat : un 0 à 100 km/h en 3,8 s et une vitesse maximale limitée à 250 km/h, portée à 280 km/h en option, voire jusqu'à 290 km/h avec le pack RS dynamique et les freins céramique. La puissance maximale est atteinte dès 5 600 tr/min et reste disponible jusqu'à 7 000 tr/min, grâce notamment à une nouvelle unité de contrôle moteur qui coordonne plus finement l'ensemble des organes de la chaîne de traction.

Si le cinq cylindres Audi s'est taillé une réputation à part, c'est aussi pour sa signature sonore. Sa séquence d'allumage 1-2-4-5-3, imposée par le nombre impair de cylindres, alterne les impulsions sur des cylindres voisins et plus éloignés, espacées de 144° de rotation vilebrequin. D'où un rythme et une tonalité très particuliers, renforcés par la géométrie spécifique du collecteur d'échappement et par les différences de temps d'acheminement des gaz vers le turbocompresseur. Sur la RS3 actuelle, la gestion entièrement variable des volets d'échappement, couplée aux modes de conduite Audi drive select, permet de faire varier l'intensité et le caractère du son. En modes dynamic, RS Performance ou RS Torque Rear, les volets s'ouvrent plus tôt, et l'option échappement sport RS accentue encore la présence sonore du cinq cylindres.

Techniquement, le 2.5 TFSI actuel (code interne EA855 Evo Sport) concentre une batterie de solutions modernes. La suralimentation est associée à la double injection (dans les chambres et dans le collecteur d'admission) et au système Audi valvelift sur l'échappement, qui module la levée des soupapes selon la charge et le régime. La pression d'injection atteint 250 bar, et le turbo souffle jusqu'à 1,5 bar de surpression (2,5 bar en absolu). Le bloc-cylindres en aluminium, le vilebrequin évidé, le carter supérieur en magnésium ou encore les poulies d'accessoires allégées contribuent à contenir le poids du moteur autour de 160 kg, pour une longueur inférieure à 50 cm. De quoi faciliter l'implantation transversale de ce long-course (alésage 82,5 mm, course 92,8 mm) dans une compacte comme la RS3.

La réduction des frottements et de la consommation passe aussi par des chemises de cylindres revêtues par projection plasma et par des gicleurs d'huile intégrés à la base des pistons en aluminium pour en améliorer le refroidissement. La gestion thermique n'est pas en reste : une pompe à eau débrayable évite de faire circuler le liquide dans la culasse au tout début de la phase de chauffe, ce qui permet au moteur d'atteindre plus vite sa température de fonctionnement et limite les pertes par friction. La pompe à huile en aluminium, pilotée en fonction des besoins, et le système Audi valvelift contribuent également à cette recherche d'efficacité, tout en préservant la réponse et les performances à pleine charge. Avant d'être validé, le cinq cylindres passe par des campagnes d'essais dans toutes les zones climatiques européennes, des tests froid et chaud en altitude et un programme d'endurance sur la Nordschleife afin de garantir ses performances quelles que soient les conditions.

Enfin, la production du cinq cylindres reste à part dans l'organisation industrielle d'Audi. Le 2.5 TFSI est assemblé à la main dans l'usine de Győr, en Hongrie, au sein d'un atelier dit "Bock" d'un peu plus de 1 000 m². Aucun robot n'intervient sur la ligne : des spécialistes y montent le moteur à travers 21 postes successifs. Le carter en aluminium reçoit d'abord le vilebrequin et les pistons/biellettes, puis le vilebrequin est contrôlé en couple pour vérifier la liberté de rotation. Viennent ensuite la bride d'étanchéité, le carter d'huile à deux parties (magnésium pour la partie supérieure, aluminium pour la partie inférieure), les injecteurs, le capteur de régime et la chaîne de distribution reliant vilebrequin et arbres à cames. La culasse est ensuite boulonnée, les bougies installées, tout comme le collecteur d'admission et le turbocompresseur qui comprime l'air de suralimentation avant son arrivée dans les cylindres.

En fin de chaîne, le faisceau moteur est posé et le volant bi-masse monté. Intercalé entre le moteur et la boîte S tronic à sept rapports, il filtre vibrations et oscillations dans la transmission, au bénéfice du confort comme de la longévité. Le cinq cylindres est alors soumis à une batterie de tests mécaniques et électroniques, avec un "cold test" à l'aide des fluides opérationnels puis un "hot test" où le moteur est démarré et chargé pour la première fois. Une fois toutes les vérifications validées, le bloc est chargé sur une palette et envoyé par train vers Ingolstadt. C'est là, sur la chaîne d'assemblage de l'Audi RS3, qu'a lieu la traditionnelle "mariage" entre le châssis et ce cinq cylindres devenu, en un demi-siècle, l'un des symboles techniques les plus reconnaissables de la marque aux quatre anneaux.