Los motores de gasolina de cinco cilindros de alto rendimiento disfrutan de una larga tradición en Audi y han propulsado coches como el Ur-quattro hasta la primera posición entre sus competidores. Audi ha recuperado esta vía en 2009 con el motor FSI turboalimentado de 345 CV en el TT RS. El motor aún más evolucionado del Audi quattro concept obtiene todavía más potencia de este nuevo y avanzado motor base de cinco cilindros.
Los numerosos ajustes que dieron como resultado un incremento sustancial de la potencia hasta los 414 CV y sus 480 Newton metros de par motor también superan la versión básica.
Un cinco cilindros de Audi es ya en su concepto básico un motor poco corriente. Presenta un intervalo de encendido de 144 grados y una secuencia de encendido 1-2-4-5-3, según la cual explosionan alternativamente los cilindros contiguos y los más distanciados.
De este modo se originan el ritmo inconfundible y el sonido musical, a lo que también contribuye la geometría de aspiración y de escape. Un amortiguador de las vibraciones torsionales, de diseño específico y ubicado en el extremo delantero del cigüeñal, compensa las fuerzas de inercia libres del motor.
Los motores de gasolina turboalimentados constituyen un terreno tradicional para Audi, y el motor turbo de cinco cilindros del Audi quattro concept también es un motor de alto rendimiento. Desplaza 2.480 centímetros cúbicos y produce 300 kW (414 CV) entre 5.400 y 6.500 rpm. El par motor máximo de 480 Nm está disponible a partir de las 1.600 rpm y permanece constante hasta las 5.300 rpm. La unidad de potencia acelera el Audi quattro concept de 0 a 100 km/h en tan solo 3,9 segundos.
El TFSI de 2,5 litros es extremadamente compacto. Su distancia entre cilindros es de 88 milímetros; los cojinetes exteriores principales se han desplazado hacia el interior. Con solo 494 milímetros de longitud, este motor de carrera larga (diámetro x carrera 82,5 x 92,8 milímetros) es adecuado no solo para el montaje transversal en el TT RS, sino también para el montaje longitudinal en la parte delantera del Audi quattro concept, que es especialmente corta.
Su reducido peso de 183 kilogramos es también todo un récord. De este modo, no solo es posible reducir el peso total del coche de exhibición, sino que además se obtienen grandes ventajas en cuanto a la distribución de las cargas del eje, con lo que también mejora la maniobrabilidad.
El motor de cinco cilindros y de 414 CV es sorprendentemente económico, ya que registra un consumo medio de tan solo 8,5 litros/100 km. Esta elevada eficiencia se debe a la combinación de la inyección directa FSI y de la turboalimentación, dos tecnologías clave de Audi. En el automovilismo, el banco de pruebas más exigente del mundo, esta combinación TFSI armoniza a la perfección: ha propulsado en cinco ocasiones al coche de carreras R8 hasta la victoria en Las 24 Horas de Le Mans y le ha ayudado a conquistar 63 victorias en otras 80 competiciones en las que ha participado.

En el Audi quattro concept, Audi utiliza la última fase en la evolución de su sistema de tracción permanente a las cuatro ruedas para motores longitudinales (la tracción quattro con diferencial central autoblocante con engranajes de corona y distribución vectorial del par motor). 30 años después de la presentación del primer quattro en el Salón del Automóvil de Ginebra de 1980, Audi ha vuelto a ampliar su liderazgo sobre sus competidores.
En el interior del nuevo diferencial central giran dos engranajes de corona que deben su nombre al diseño en forma de corona del dentado. El engranaje de corona delantero dirige el eje de salida hacia el diferencial delantero, mientras que el trasero conduce el eje de transmisión hacia el diferencial del eje trasero. Una ambiciosa estructura facilita la conexión. El diseño del nuevo grupo de transmisión pesa aproximadamente 3 kilogramos menos que el anterior.

Los engranajes de corona engranan con cuatro piñones giratorios dispuestos entre sí en ángulo recto y accionados por la carcasa del diferencial, es decir, por el eje de salida de la transmisión.

En condiciones normales de conducción, los dos engranajes de corona giran a la misma velocidad que la carcasa. Dada su especial geometría, tienen efectos de palanca desiguales. Normalmente, un 60 por ciento del par motor se envía al diferencial trasero y un 40 por ciento hacia el delantero. Si los pares motores se modifican debido a que un eje pierde agarre, en el interior del diferencial se generan diferentes velocidades y fuerzas axiales, lo que provoca que los paquetes de discos se compriman. El efecto autoblocante producido dirige la mayor parte del par motor al eje con la mejor tracción; hasta un 85 por ciento puede fluir hacia la parte posterior. En el caso contrario, cuando el eje trasero tiene menos agarre, se da el mismo proceso pero a la inversa; en este caso, hasta un 70 por ciento del par motor se desvía hacia el eje delantero.

Con este rango de distribución extremadamente variable del par motor, el diferencial central con engranajes de corona supera a sus predecesores: el agarre mejora aún más. La redistribución de las fuerzas se produce sin retardo y es absolutamente homogénea. El principio de funcionamiento mecánico garantiza la máxima eficiencia y una respuesta inmediata. Otros aspectos positivos del diferencial con engranajes de corona son su carácter compacto y su reducido peso, que con 4,8 kilogramos es aproximadamente 2 kilogramos más ligero que la unidad anterior.

Como complemento del nuevo grupo de transmisión quattro, el Audi quattro concept también presenta el diferencial deportivo, que distribuye activamente el par motor entre las ruedas traseras. Cuando se entra en una curva o se acelera en su interior, la mayor parte del par motor fluye hacia la rueda ubicada en el exterior, de forma que impulsa el vehículo hacia el interior de la curva y corta de raíz la tendencia al sobreviraje o al subviraje.
El diferencial deportivo es un diferencial trasero técnicamente avanzado. A ambos lados de un diferencial trasero convencional se ha instalado un engranaje superpuesto formado por dos engranajes planetarios y un engranaje interno. Gira un 10 por ciento más rápido que el eje de transmisión.
Un embrague multidisco bañado en aceite y accionado por un actuador electrohidráulico proporciona la conexión de potencia entre el eje y el engranaje superpuesto. Cuando el embrague se cierra, aplica la mayor velocidad de la fase superpuesta a la rueda ubicada en el exterior. El par motor adicional necesario para girar más rápido se obtiene de la rueda ubicada en el interior por medio del diferencial. De este modo, casi la totalidad del par motor puede dirigirse hacia una rueda. La diferencia máxima entre las ruedas es de 1.800 Nm.