Si l’intérieur de l’Allroad n’innove pas, il en est de même des moteurs qui sont utilisés sur de nombreux autres modèles du groupe.
L’Allroad est ainsi propulsé par 4 moteurs : 2 essence et 2 diesel. Dans la première carburation, on trouve le 3.2 FSI de 256 ch et le V8 4.2 FSI dérivé de l’Audi RS4 qui a été dégonflé à 350 ch comme sur l’Audi Q7 afin de favoriser le couple (440 Nm). Ces motorisations ne représenteront que 10 % du mix des ventes.
Le gros des commandes se fera avec les moteurs diesel. La motorisation la plus vendue sera le 3.0 TDI qui développe désormais 233 ch soit un gain de 8 ch par rapport à celle de l’A6 berline.
Particulièrement onctueuse et discrète, cette motorisation convient parfaitement à l’Allroad et distille une mélodie plus digne d’un V6 que celle d’un diesel. Puissant et agréablement coupleux dès les bas régimes, il permet à l’Allroad d’abattre le 0 à 100 en 7,8 secondes avec la boîte Tiptronic et de filer à 230 km/h. Si on compare ces chronos avec la berline, l’Allroad est légèrement en retrait avec une vitesse maximale en retrait de 13 km/h et des accélérations plus lentes de 0,5 s qui s’expliquent notamment par le surpoids et le Cx moins favorable. Ce moteur se révèle en outre particulièrement sobre avec une consommation mixte de 8, 8 l /100 km.
L’autre grande part des ventes sera réalisée par le 2.7 TDI de 180 ch dérivé du 3.0, qui avait été inauguré lors de la présentation de l’Audi A6 Avant. Remplaçant le 2.5 TDI de même puissance, il développe 180 ch à 3 300 tr/min et fournit un couple de 380 Nm entre 1 400 et 3 000 tours (contre 370 Nm à 1500 tours pour l’ancien 2.5 litres) pour une consommation moins importante de 0,8 l/100 km. Comme son grand frère, il s’avère onctueux et discret. Sans manquer de couple à très bas régimes et avec une belle disponibilité au-dessus 1300 tours, ses 70 Nm de moins au maxi ne se font pas trop sentir par rapport au 3 litres. L’Allroad ainsi pourvu abat le 0 à 100 en 9,3 secondes et une vitesse de pointe de 215 km/h. Les performances et les reprises sont en amélioration par rapport à l’ancien Allroad : + 10 km/h concernant la Vmax et 0,3 s de moins pour le 0 à 100 km/h ; le tout pour une consommation mixte de 8,7 l/100 km contre 9,5 pour l’ancien 2.5 équipé de la même boîte.
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