4.0L 350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4.0L VS 30%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1.5T VS 2.5L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。