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ランボルギーニ90°Ｖ10シリンダーDOHC4バルブ5リッターエンジンは520Hp、510Nmとガヤルドのハイパフォーマンスなコンセプトを達成しています。基本的な72°V 型に代わり、90°のアングルはエンジンの高さを抑え車のレイアウトにおいてエンジンフードを低くし後方視界を向上させる等アドバンテージを与え、運動性能の向上のために重心を下げています。また、点火間隔をもクランクピンを18°オフセットすることによってスムーズな回転を実現させています。
ドライサンプ潤滑システムは激しい運転状況においても安定した潤滑をするばかりでなく、さらに重心を下げることを可能にします。
出力トルクは全回転域で最適化されます。目標を達成するために、インテーク及びエキゾーストシステム内の気体の運動効率の適正化を考慮し流速を変えることで吸入効率を向上させました。これらは、バリアブル・ジオメトリー・インテークマニホールドとインテーク及びエキゾースト両方のバリアブル・バルブタイミング・システムによって管理されます。バリアブル・ジオメトリー(可変長が可能な“バリアブルレングス”)は低回転(長い)と高回転(短い)両方の領域で吸入効率を最適化します。バリアブル・タイミング・システムは全域においてバルブの開閉に最も適したタイミングにします。
インテークバルブは、低回転でインテークバルブを早く閉じ、高回転では遅く閉じてインテークバルブの脈動での最大圧力と同調させます。このようにして、4500rpmで得られる510Nmの最大トルクの80%をわずか1500rpmで達成させ、逆に最高出力は7800rpmと言う非常に高い回転で得ています。
スロットル・コントロールは2個のエレクトロニック・スロットル・ボディーとドライブ・バイ・ワイヤーで制御されます。エンジンの材質は言うまでもなく全てアルミニウム製です。