大排量车子一定比小排量的车子费油么？相对而言这个结论没错，在咱们日常行驶工况下，大排量汽车一定比小排量更费油。但在一些特定工况下，大排量汽车反而会比小排量车更省油。只不过特定工况比较极端，在日常行驶中很少见。

之所以要详细解释这个问题，因为前几天有位读者给笔者提出了个问题，他说根据能量守恒定律，发动机输出多大的动力、就要消耗多少燃油。那么是不是当4.0L与2.0L输出同样动力时油耗一样？那又为什么都说大排量发动机费油呢？按照这个思路，如果根据能量守恒，貌似当大排量与小排量机器输出同样动力时，油耗就真的应该一样？

可若真的如此，为啥都说大排量的发动机油耗更高？驾驶者轻点踩油门避免功率输出过高是不是就能获得更低的油耗？从表面上看这个理念似乎说得通？但实际上即便是输出同样的功率，4.0L自吸的油耗还是要比2.0L机器更高，为什么？当然大排量的车子往往具备更大的重量导致油耗提高，但笔者想说的是即便在台架上，输出同样的动力依然还是大排量机器油耗高。

发动机油耗与能量守恒定律

用能量守恒定律一定可以解释燃油燃烧所产生的能量，这是必然的。但用能量守恒定律并不能解释为什么大排量的发动机油耗会更高，这会走入死胡同。要解释为什么大排量发动机油耗高，关键词是效率。简单理解就是能量一定要守恒，但能量并不是都能被利用到，比如热能、动能，对于汽车而言热能会大量被浪费掉。而对行驶起到作用的仅仅是动能，等量燃油燃烧后转换成的动能有多少决定了油耗。

如上图所示，4.0L与2.0L发动机烧等量的汽油（就当输出同样功率，别较真），所产生的总热量都是100%，这部分等量。也就是说4.0L发动机烧0.5毫克汽油产生总能量与2.0L发动机烧0.5毫克汽油产生的总能量完全是一样的，这就是能量守恒。但总能量一致没用啊，总能量=热损耗+动能+其它，对汽车油耗产生影响的是动能也就是动能的大小。产生的动能越少、热损耗越大，反之产生的动能越多、热损耗就越小。

所以不同排量的发动机烧等量的油，输出等量的能量是守恒的，但这守恒的能量所指的热能+动能，而只有动能才是影响车辆行驶状态的关键（若热量100%，车原地不动）。而决定动能转换大小的关键在于效率，确切的说就是热效率。因为如今内燃机的机械、燃烧效率几乎都差不多（恒量），所以热效率起到决定作用。这就是当今个大主机厂宣传自家产品时都在强调热效率的原因。

小排量发动机的热效率往往更高

当然标题中的热效率所指的是在常用工况下内燃机所能达到的平均热效率而非峰值热效率。简单理解就是大排量发动机峰值热效率并不一定低，但日常使用时往往保持在较低热效率运行。反之小排量发动机的峰值热效率不见得多高，但日常工况下所能达到的平均热效率往往更高。内燃机的效率由负荷来起到调节的作用，负荷太低、效率低，负荷太高、效率还是低。所以保持内燃机中段负荷运行时效率最高。

某4.0L自吸热效率38%

某2.0L自吸热效率38%

市场中是存在这样的两台机器的。同样输出60匹马力行驶，对于2.0L自吸而言已达到其40%-50%的负荷，此时该机器热效率接近了峰值38%。那么4.0L自吸发动机呢？峰值马力350匹，60匹的马力输出甚至达不到30%的负荷，此时的效率或可能只有33%。虽然两者输出动力一样，但由于效率的不同导致每循环燃油燃烧后产所产生的动能不同、热能不同。这就是大排量发动机往往更费油的原因，因为在很多常用工况下大排量机器的平均热效率低（实际状态）。

大排量机器能比小排量机器更省油么？

当然能，上文中那套理念只是适合大部分常用工况下，而非极端工况。不同的工况会改变大、小排量的工作状态。上文中例子只用到了60匹马力，在这个马力范围内运行2.0L效率要比4.0L更高。那如果是用160匹马力输出来比较呢？比如在高速上保持180或190千米行驶（只是举例子），需要的马力大概160匹左右。这时谁的油耗更高？答案是此时大排量机器的油耗反而更低了。

4.0L350匹的机器输出160匹马力，负荷达到中段、热效率接近峰值38%。而2.0L自吸峰值马力也仅为160-180匹之间，输出160匹马力时负荷接近100%。如上图所示（由于没找到2.0L机器图，就用这台2.5L代替下），该机器在扭矩160nm、2400转时达到峰值热效率40%。而这台机器在高负荷5700转、扭矩190nm时热效率会降到32%。那如果是达到100负荷呢？转速6000、扭矩250nm时该机器热效率会降到30%以下。

任何内燃机全负荷运行时，热效率都会降到30%以下。回到之前的例子上来，2.0L车辆想跑180km需要输出160匹马力，这160匹马力几乎达到了它的额定功率，此时该2.0L自吸100%负荷，热效率降低至30%以下。那么此时的比较就变更为38%热效率的4.0LVS30%以下热效率的2.0L机器。此时输出同样的功率谁更费油？当然是2.0L更费油，4.0L机器反而开始省油。为啥那些2.0L赛车会比家用5.6L更费油，因为比赛中这些2.0L始终全负荷输出。

这就是大排量发动机比小排量机器更费油的原因，大排量机器并非没有高效区间，只是大排量机器的高效区间在日常行驶中完全用不上。而日常行驶中的工况只能让大排量机器在低效区间运行，所以费油呗。同理增压机的普及也是这个道理，如1.5TVS2.5L自吸发动机，虽然峰值热效2.5L自吸更高。但日常代步工况反而是1.5T所能达到的实际热效率更高。所以内燃机从大排量到小排量再到更小排量的增压，本质就是让高效区间与实际工况完成重合。高效能用到才能省油，用不到的高效=低效。