奥迪R8标配6速手动变速器,作为选装配置还可选择源于纯正赛车的R tronic手动/自动一体式顺序变速器。换挡速度根据驾驶状况可进行自动调节,在温和的驾驶状况下,其换挡频率尽量保持舒适自然;而在高负荷和高转速情况下,这款变速箱可将换挡时间缩短至0.1秒内。R tronic手动/自动一体式顺序变速器还拥有起跑控制功能,可以让普通驾驶者也能实现媲美专业赛车手的完美起步操作。
由于发动机采用中置设计并安置于后桥之前,所以变速器的位置被安置于发动机之后,这种特殊的动力布置方式决定了奥迪R8只能采用一套特别的quattro全时四轮驱动系统:负责前后桥之间的牵引力分配的中央差速器是一个液力耦合器,其核心组件是一系列互相啮合的圆形离合片,一组通过旋转外壳与驱动轴连接,另一组通过驱动轴与前桥动力输入轴相连接。
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