異なるエンジンの同じ速度での燃料消費
回答:
熟考するべきいくつかの事柄：
一定の速度を維持するには、ホイールに一定のパワーが必要です。
この主張は（正しく）質問で行われます。
時速100 kmでは、空気力学的抗力による力に打ち勝ち速度を維持するために、標準的なセダンは海面でおよそ10馬力を必要としますwould。
エンジンが100 hpまたは300 hpのピーク出力を生成できるという事実は重要ではありません。
それほど強力でないエンジンの方が効率的だと誰が言ったのですか？
彼らはそのように見えるかもしれませんが、ロリーは正しいです。より少ない電力を生成するエンジンがより効率的であるという仮定は、常に正しいとは限りません。
ブレーキ固有の燃料消費量（BSFC）の概念は、これを理解するのに役立ちます。これは、このHot Rod記事で非常にうまく説明されています。
簡単に言えば、BSFCは、エネルギー単位あたりのエンジンで消費される燃料の量をエンジニアが話すだけです²。
以下のプロットが示すように、この数値はエンジンRPMに基づいて変化します。BSFCが小さいほど、燃費が良くなります。
では、より強力な車は、どのようにして与えられた速度でより少ない燃料を飲むことができますか？
各エンジンには独自のBSFC署名があるため、
ハイパワーエンジンのBSFCカーブは低くなる可能性があります。
これは、数十年前に設計されたエンジンを、EFI、可変バルブタイミング、または強制誘導などを誇る現代の驚異と比較する場合に特に当てはまります。
ギアリング。
BSFCカーブが同等である場合、車両のギアリングは、より強力なエンジンのRPMが特定の速度でカーブのより効率的な部分にあることを意味する可能性があります。
この典型的な例は、高速道路での燃費を改善するために一部の車両に見られる「オーバードライブ」ギアです。
¹- Bosch Automotiveハンドブックは、これを推定する方法を説明しています
²-または、BSFC =単位出力あたりの燃料流量
1900年からの100馬力のエンジンは、現代の300馬力のエンジンよりもはるかに多くの燃料を使用するため、エンジンの設計に大きく依存します。
ただし、最新のエンジンを比較すると、異なる目的のために設計された2つのエンジンを比較します。シャイア（大型）の馬が小さいポニーを1匹しか持っていないのに、なぜ小型のポニーよりも多く食べる必要があるのかと尋ねるようなものです。
あなたの基本的な前提は実際には真実ではありません。多くの場合、より強力なモーターはより少ない燃料を消費します。エンジンには、これに影響を与える可能性のあるさまざまな技術的特徴があります。
参照100bhpまたは300bhpは通常、エンジンが生成できる最大パワーを示します。つまり、アクセルを床に押すと、スロットルが大きく開き、大量のパワーを生み出しています。
100kmhでは、高出力のエンジンが非常に穏やかに作動している可能性がありますが、100bhpエンジンはその上端近くで苦労している可能性があります。私の400bhp車は妻の80bhp車よりも時速90マイルで燃料消費が少ないことを知っています。しかし、その速度に加速する場合、私は通常6秒かかり、大量の燃料を消費しますが、彼女は25秒かかり、おそらく30 mpgを下回ることはありません。私の車にはまだギアが2つあり、時速100マイル以上ありますが、彼女の車はその時点で最高速度に近いトップギアになります。
私が彼女と同じ速度で加速した場合、私の低速の2.5Lエンジンは間違いなく彼女の1.2Lエンジンよりも多くの燃料を消費するため、私の車は彼女よりもわずかに多くの燃料を使用します。これがサイズの基本的な要素です。
この種の質問は、元の前提とは反対の結論にもかかわらず、あなたの質問に答えます。
多くの要因があり、いくつかはすでに上記で十分にカバーされています。
ただし、一般的なガソリンエンジンでは、必要な電力量はスロットルによって制御されます。これにより、エンジンへの空気の流れが絞られ、ポンプ損失が発生します。
車が一定の速度で（たとえば）20hpを必要とする場合、それは100hp車の利用可能な電力の20％ですが、300hp車の電力の約7％にすぎません。したがって、より強力なエンジンはより多くのスロットルを必要とし、その結果、ポンピング損失が大きくなります。
燃料マッピングは多くの要因で変化するため、物事はそれほど単純ではありません。たとえば、加速時に混合気がリッチになるなどです。そのエンジンの設計要件に応じて、どれだけ大きく変化します。2つの類似したエンジンは、スロットル/回転範囲の異なるポイントで混合気を豊かにする可能性があります。
体重の問題もあります。重量は速度を維持するために必要な推力にほとんど影響を与えませんが（それは転がり抵抗に影響します-経験則では、車は回転を続けるために推力のポンドとしてポンドで重量の1％を必要とします）、そして本質的にそれはt速度とともに変化します（速度の増加に伴って大幅に増加する空力抵抗を克服するために必要な推力とは異なります）。したがって、一定速度では、重量はそれほど重要ではありません。ただし、妥当な速度で加速するために必要な推力に大きな違いがあります。重量を2倍にします。同じ速度で加速するには、推力を約2倍にする必要があります。さらに速く加速するには、ましてや、100 hpの車ではなく300 hpの車を購入する場合は、もっと速く加速したいと思うでしょう。 ）。
大型のエンジン車は、多くの場合物理的に大きく、空気力学に影響を与える可能性があります（正面面積x抗力係数）。正面の領域が大きいと抗力が増加しますが、大型の車がより長く、より空力的な形状を設計するためのより広いスコープを提供する場合、これはある程度打ち消される可能性があります。
私はこのトピックの専門家ではありませんが、素人の言葉で答えようと思います。
まず最初に、すべての馬力は、燃料が燃やされたときに車によって生成される電力の量です。馬力を上げる方法はたくさんあります。車両に流入する空気の量を増やすか、燃焼する燃料の量を増やす。では、車の馬力を上げて、どのような影響があるか見てみましょう。
私たちの車の馬力を100 hpから上げましょう。
今、馬力を増やすために、私たちはより良い空気流システムを得ます。エンジンは燃料を燃やすことによって電力を生成します。燃焼するほど、より多くの電力が生成されます。燃料をよりよく燃焼させるには、酸素を増やす必要があります。それは、エンジンに流れる空気の量が明らかに増えることです（ただし、あまり多くはありませんが、エアヒーターは必要ありません）。このブログでは、さまざまな方法で説明しています。これらの方法を使用すると、最大50馬力を増やすことができます。ここで、馬力が増加しても、パフォーマンスと車の燃費が向上することに注意してください。
そのため、車の出力を100から150に増やしました。また、パフォーマンスと燃料効率も大幅に向上しました。
では、300まで増やしてみましょう
今より良い空気の流れで進むことは今私たちをあまり助けないので私たちが何をするかです。最後のポイントのエンジンは燃料を燃やすことによって電力を生成することを忘れないでください。つまり、出力を上げるには、エンジンに入る燃料の量を増やす必要があります。より多くはより大きな爆発、より多くのパワーを意味します。
では、なぜ100馬力よりも燃費が悪いのでしょうか。さて、300馬力の車（馬は馬が多すぎるので、運転中に注意してください）は、一般的に高速で走行するように設計されています。一般に、これらの車は低速で走行するよりも高速で走行距離が長くなります。100馬力の車に比べて、ピストンで燃料が多く流れるため、ほとんどの燃料が正しく利用されません。
2エンドギアで100 hpの車を運転するのと同じです。どのように空気力学に関係なく、車両の可能性を最大限に活用できます。燃料をより多く消費します。
それが役に立てば幸い。