为什么汽车的等速百公里燃油消耗量在中等偏低车速时最小，而在低速和高速时都会增大？

其实这个问题的原因很简单，我觉得可以从这两个方面来分析。

发动机效率我们就拿烧开水来比喻吧。发动机相当于一口锅和一个燃气灶，发动机输出动力相当于烧开的水。低速行驶时动力需求很低，这时候相当于锅里水很少，火也很小。虽然火小看起来节省燃气，但是这点火只能把锅底很小一部分加热，锅底其他地方温度很低。这时候一部分热量就会从锅底高温部分向低温部分传导，很多热量都散发掉了。同时火太小了烧水时间长，锅散失的热量也多。所以说小火苗烧水时看起来火苗小省燃气，但是热量损失太多了，而且加热时间太长了，所以综合来看并不省。

放到汽车上来说就是车速低，行驶时间长，增加了运行时间。同时低转速时发动机效率太低，所以并不省油。这点大家很容易体会的到，体会不到的话等堵车时看一眼瞬时油耗你就体会到了。

而最省油的车速相当于锅里的水不多不少，火比较大，这时候单位时间消耗的燃气虽然多了，但是大火充分利用了锅的容积，锅内与水接触的地方都被烧得很热，更多的燃烧热量被水吸收了，热量浪费反而少了。同时烧水的速度更快，时间更短，因此综合算下来最节省。(请忽略图中超低的油耗，凑数的，图片里其实是带档滑行，不过正常情况下这个速度轻踩油门平路上瞬时油耗差不多也就5个，算低了。)

而高速行驶相当于把火开到最大，锅里的水也加到最满，这时火焰太大，一部分火焰从锅底跑了出来，大量热量散发到空气中了。而且水太多导致加热时间变长，浪费的热量就更多了。

空气阻力空气阻力也是很重要的因素，如果没有空气阻力的话最经济车速绝对会很高。

汽车行驶中要受到空气阻力，而空气阻力与车速的平方成正比。也就是说车速提高2倍，空气阻力会提高4倍。高速行驶中的汽车很大一部分动力都用来克服空气阻力了。所以说车速太高的话发动机需要消耗很多油来克服空气阻力，因此油耗反而会升高。

由于每辆车发动机、变速箱、风阻系数等参数都不尽相同，所以不同的车辆最省油的速度也都不会一样，所以不要再迷信某个速度就一定省油了。

每一辆汽车都有自己的经济时速。速度过高过低都会增加汽车油耗。

为什么会这样呢？其实这就是干多少活吃多少饭的道理，发动机负载增加油耗必然增加。而发动机热效率也不是一成不变的，具体与工况有关系。

低速行驶时发动机利用率低，低转速运行时发动机进气效率低、热效率低，因此市区行驶时的油耗明显高于市郊油耗。

高速行驶时发动机利用率虽然增加了 ，但是车辆阻力增加。车辆行驶中有两个阻力，一个是滚动阻力、一个是迎头风带来的阻力。具体情况我们看下图:

这是来自某小型车的数据，可以参考一下。当车速60km/h的时候:滚动阻力172N，风阻131N。这时候发动机输出功率为5046w，百公里油耗4.52L。

当车速提升到80km/h的时候:滚动阻力增加到189N，风阻增加到232N。这时候发动机输出功率为9379w，这就可以看出来各种阻力增加后发动机功率也需要增加。发动机干了更多的活，因此要吃更多的饭油耗也从4.52L/100km增加到5.34L/100km。

当车速提升到110km/h的时候，滚动阻力与风阻都大幅度增加，尤其是风阻成倍增加。发动机此时要输出20029w的功率才能维持这个速度，因此油耗也增加到6.91L/100km。

可能有人说了，发动机转速提升后燃油效率也在提升，那为什么油耗反而增加呢？我们还是看这张图:

可以看到发动机低转速1689rpm时，做1kw/h的功需要消耗390g燃油，当发动机转速上升到3096rpm时，做1kw/h的功只需要消耗275g燃油。那为什么高速油耗还是高于中速呢？主要是高速行驶时发动机输出的功率增加导致的，燃烧效率虽然提升了但是所需要的功率也增加很多。车速60km/h的时候，发动机只需要输出5046w功率即可。车速110km/h的时候，发动机需要输出20029w的功率，因此即使燃油效率提升了但是油耗扔然会增加。也是风阻成倍增加后，油耗并没有成倍增加的原因。

至于发动机工况/效率可以参照发动机万有特性图:

不同工况下发动机燃油消耗量也不一样，上图中发动机运转在橙色圈内油耗是最低的。经济车速行驶下发动机也在高效率区间运转，发动机效率高油耗才会降下来。

每一台车的最佳工况并不是一成不变的，与负载大小(实际载重量)还有一定的关系。空载与重载最省油时速都是不一样的，因此一辆车的最省油时速也不是固定的。