奥迪Q7装备的3.0 TDI发动机最大马力240马力与549N·m的最大扭矩。运动化的输出曲线让9成扭矩都可以在1500至3250转/分的转速区间都可以完全释放。而在加速性方面，Q7 3.0 TDI采用六速Tiptronic手自一体变速箱与40/60前后扭矩输出的Quattro系统，从0-100km/h仅需要8.5秒，最高车速达到216km/h。同时，借重共轨直喷科技与Piezo压电式喷油嘴等发动机技术，平均油耗仅为百公里9.8升。
『奥迪Q7 V12 TDI』
另一款柴油版Q7装备的来自A8的4.2升TDI发动机，排气量为4131升，最大马力为326马力，在柴油低转高扭力输出的特性下，759N·m的扭矩峰值在1800至2500转/分都可以输出。Q7 4.2 TDI搭载了新一代Quattro系统与六速Tiptronic手自一体变速箱，加速性能在原厂最新数据为静止加速至100km/h仅需6.4秒，超越目前国内销售的Q7旗舰车型4.2 FSI 7.4秒的成绩，最高车速达到236km/h。油耗方面，Q7 4.2 TDI百公里油耗仅为11.1升，而汽油版的4.2 FSI百公里油耗则为13.7升。
奥迪Q7 4.2TDI柴油和4.2FSI汽油发动机主要参数对比：
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车型 |
Q7 4.2 TDI | Q7 4.2 FSI |
| 功率(kW(PS)/rpm) | 240(326) | 257(350)/6800 |
| 扭矩(N·m/rpm) | 759/1800-2500 | 440/3500 |
| 油耗(L/100km) | 11.1 | 13.7 |
『Q7 V12 TDI发动机』
另外，去年在日内瓦国际车展上亮相的量产版Q7 V12 TDI最大马力更是达到了500马力，转速自1750转至3250转，能够均衡输出令人震撼的1000牛米扭矩，在5.5秒内就能完成100公里加速。
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