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KTM a réussi à rallier Audi AG comme partenaire pour le développement des éléments moteurs. Le moteur TFSI quatre cylindres correspond, de manière ingénieuse, aux principes de construction de la X-Bow : un poids léger, une grande puissance et des technologies intelligentes.
L'excellente caractéristique du moteur est sa technologie d'injection directe du carburant, appelée FSI. Dans ce cas, elle est combinée à une turbosoufflante à gaz d'échappement et à un refroidisseur intermédiaire. Grâce à la technologie FSI, le moteur peut mieux utiliser le carburant qu'un moteur traditionnel à combustion interne et consomme même moins de carburant dans la gamme de charge partielle fréquemment utilisée.
L'injection a lieu sous une pression comprise entre 30 et 110 bars, les valves dans le système d'aspiration déplacent l'air entrant en un mouvement cylindrique. Un arbre à cames d'admission réglable en permanence assure un chargement optimal du cylindre quelle que soit la vitesse. Deux arbres de compensation compensent les forces d'inertie de second ordre et garantissent ainsi un fonctionnement sans vibration.
La KTM X-Bow a un moteur à quatre valves et à longue course qui fournit une grande puissance : le couple moteur de 310 Nm culmine à des valeurs comprises entre 2000 et 5000 tr/min. La puissance maximale de 177kW (240 ch) est atteinte à 5500 tr/min. Des variantes de moteur encore plus puissantes dans la catégorie des 300 ch sont prévues pour une date ultérieure.
L'ensemble d'éléments moteurs est complété par une boîte de vitesses manuelle à 6 rapports qui est également fabriquée par le groupe VW et peut être équipée sur demande d'un différentiel à glissement limité. En 2008, la KTM-BOW est disponible seulement avec cette option. L'entraînement vient des roues arrière.
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