Zwei Einheiten für dasselbe, aber in entgegengesetzter Richtung
Meilen pro Gallone zählt, wie weit ein Auto pro Einheit Kraftstoff fährt: größer ist besser. Liter pro 100 Kilometer zählt, wie viel Kraftstoff ein Auto pro Einheit Strecke verbraucht: kleiner ist besser. Beide sind legitime Wege, um die gleiche physikalische Eigenschaft eines Autos zu beschreiben, und sie sind Kehrwerte voneinander, nicht zwei Punkte auf einer gemeinsamen linearen Skala. Genau dieser eine Fakt ist verantwortlich für eine echte, messbare Illusion, wie Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz berichtet und verstanden werden.
Die genaue Umrechnung und warum die Konstante mit der Gallonenart unterschiedlich ist
Die Umrechnung benötigt eine Gallone und eine Meile. Die internationale Meile ist seit der Vereinbarung über Yard und Pfund von 1959 genau 1,609344 km, daher:
L/100km = (100 × Galloneninhalt in Litern) ÷ (1,609344 × mpg)
Mit der US-Gallone (3,785411784 L, siehe den Leitfaden zum Gallonenproblem auf dieser Website): 100 × 3,785411784 ÷ 1,609344 = 235,2146 ÷ mpg(US). Mit der Imperial-Gallone (4,54609 L genau): 100 × 4,54609 ÷ 1,609344 = 282,481 ÷ mpg(Imp). Zwei verschiedene Konstanten für ein Wort, das gleich aussieht, „mpg", weil die beiden Gallonen zwei unterschiedliche Volumen sind.
Die MPG-Illusion, vollständig durchgerechnet
Nehmen Sie eine feste Strecke von 10.000 Meilen und berechnen Sie den Kraftstoffverbrauch eines Autos bei verschiedenen mpg-Wertungen: verbrauchter Kraftstoff = Strecke ÷ mpg.
| Kraftstoffeffizienz | Gallonen verbraucht über 10.000 km | Gallonen gespart gegenüber vorheriger Zeile |
|---|---|---|
| 10 mpg | 1.000,00 | — |
| 20 mpg | 500,00 | 500,00 |
| 30 mpg | 333,33 | 166,67 |
| 40 mpg | 250,00 | 83,33 |
| 50 mpg | 200,00 | 50,00 |
| 100 mpg | 100,00 | 100,00 (50→100) |
Lesen Sie die beiden Hälften des Vergleichs aus dieser Tabelle ab. Eine Verbesserung von 10 auf 20 mpg spart 1.000,00 − 500,00 = 500 Gallonen über 10.000 Meilen. Eine Verbesserung von 30 auf 50 mpg – ein größerer Sprung in mpg-Begriffen, +20 statt +10 – spart nur 333,33 − 200,00 = 133,33 Gallonen über dieselbe Strecke, weniger als ein Drittel so viel Kraftstoff, obwohl es die „größere" Verbesserung nach der Nummer auf dem Aufkleber ist.
Warum: mpg ist ein Kehrwert, und Kehrwerte werden im hohen Bereich komprimiert
Der Kraftstoff für eine feste Strecke D ist D ÷ mpg, und die Änderungsrate dieser Menge in Bezug auf mpg ist −D ÷ mpg²: die gesparten Gallonen pro zusätzlichem mpg schrumpfen mit dem Quadrat des mpg, von dem Sie ausgehen. Bei 10 mpg ist jedes zusätzliche mpg viel gesparten Kraftstoff wert; bei 50 mpg ist jedes zusätzliche mpg sehr wenig wert, weil das Auto bereits nahe daran ist, fast keinen Kraftstoff pro Meile zu verbrauchen. Eine linear aussehende Skala (10, 20, 30… mpg) verbirgt eine Kurve, die bei niedrigen Werten steil und bei hohen Werten fast flach ist. L/100km hat dieses Problem nicht, weil es direkt proportional zum Kraftstoffverbrauch pro fester Strecke ist: ein Rückgang von 10 auf 8 L/100km und ein Rückgang von 5 auf 3 L/100km stellen genau dieselben 2 L/100km echten gesparten Kraftstoffs pro 100 km Fahrt dar, weshalb der Rest der Welt außerhalb der USA den Kraftstoffverbrauch in L/100km (oder dem gleichwertigen km/L) reguliert und kennzeichnet, anstatt eine Distanz-pro-Kraftstoff-Zahl zu verwenden.
US-mpg und Imperial-mpg: das gleiche Auto, zwei verschiedene Zahlen
Weil sich die beiden Gallonen in der Größe unterscheiden, ist „mpg" auf einem US-Datenblatt und „mpg" auf einem älteren britischen Datenblatt nicht dieselbe Messung, auch nicht für ein identisches Auto mit identischer realer Effizienz. Das Verhältnis zwischen ihnen ist durch das Verhältnis der Gallonen selbst festgelegt: 4,54609 ÷ 3,785411784 = 1,20095, daher liest Imperial-mpg für die gleiche physikalische Kraftstoffeffizienz etwa 20,1 % höher als US-mpg. Durchgerechnet mit einer realen Zahl, wobei der Zwischenschritt nicht gerundet wird – die Disziplin, die der Leitfaden zu signifikanten Ziffern und Rundung fordert: ein Auto mit 40 mpg(US) wandelt sich um zu 235,2146 ÷ 40 = 5,880365 L/100km, das sich zurück zu Imperial-mpg als 282,481 ÷ 5,880365 = 48,038 mpg(Imp) umwandelt. Das gleiche Auto, unverändert, ist „40 mpg" in den USA und „48 mpg" unter der Imperial-Konvention – nicht weil es weniger Kraftstoff verbraucht, sondern weil die gezählte Gallone 20 % größer ist, genau das Verhältnis, das im Leitfaden zum Gallonenproblem mit Flüssigunzen und Gallonen bearbeitet wurde.
Der Standpunkt dieser Website
L/100km ist ehrlicher als die beiden Einheiten, nicht nur eine andere Konvention. Es ist linear in der Sache, die eigentlich Geld kostet und Emissionen verursacht – Kraftstoff, der pro Strecke verbrannt wird – während mpg linear in der entgegengesetzten Menge ist, Strecke pro verbranntem Kraftstoff, was Verbesserungen am oberen Ende der Spanne schmeichelt und sie am unteren Ende unterschätzt, genau dort, wo der Ersatz eines ineffizienten Fahrzeugs für den Gesamtkraftstoffverbrauch am meisten zählt. Ein Regulierer oder Käufer, der einen 10-mpg-Lastwagen gegen einen 20-mpg-Lastwagen vergleicht, sieht viel größere echte Einsparungen als ein 30-mpg-Limousinen-Käufer, der auf 50 mpg aufrüstet, und nur L/100km zeigt diese Einsparung als die größere Zahl, die sie tatsächlich ist.