Deux unités mesurant la même chose, de manière opposée
Les miles par gallon mesurent la distance qu'une voiture parcourt par unité de carburant : plus c'est grand, mieux c'est. Les litres par 100 kilomètres mesurent la quantité de carburant qu'une voiture consomme par unité de distance : plus c'est petit, mieux c'est. Les deux sont des façons légitimes de décrire la même propriété physique d'une voiture, et elles sont des réciproques l'une de l'autre, non deux points sur une même échelle linéaire. Ce seul fait est responsable d'une illusion véritable et quantifiable dans la façon dont les améliorations de l'économie de carburant sont rapportées et comprises.
La conversion exacte, et pourquoi la constante diffère selon le gallon
La conversion nécessite un gallon et un mile. Le mile international est exactement 1,609344 km depuis l'accord international du yard et de la livre de 1959, donc :
L/100km = (100 × gallon size in litres) ÷ (1,609344 × mpg)
En utilisant le gallon américain (3,785411784 L, voir le guide sur le problème des gallons sur ce site) : 100 × 3,785411784 ÷ 1,609344 = 235,2146 ÷ mpg(US). En utilisant le gallon impérial (4,54609 L exactement) : 100 × 4,54609 ÷ 1,609344 = 282,481 ÷ mpg(Imp). Deux constantes différentes pour ce qui ressemble au même mot « mpg », parce que les deux gallons sont deux volumes différents.
L'illusion du MPG, travaillée en détail
Prenez une distance fixe, 10 000 miles, et calculez le carburant qu'une voiture consomme à plusieurs niveaux de mpg : carburant utilisé = distance ÷ mpg.
| Économie de carburant | Gallons utilisés en 10 000 mi | Gallons économisés par rapport à la ligne précédente |
|---|---|---|
| 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) |
Lisez les deux moitiés de la comparaison du résumé directement dans ce tableau. Améliorer de 10 à 20 mpg économise 1 000,00 − 500,00 = 500 gallons en 10 000 miles. Améliorer de 30 à 50 mpg – un saut plus grand en termes de mpg, +20 plutôt que +10 – n'économise que 333,33 − 200,00 = 133,33 gallons sur la même distance, moins d'un tiers autant de carburant, malgré le fait que ce soit l'amélioration « plus grande » selon le chiffre imprimé sur l'étiquette.
Pourquoi : le mpg est une réciproque, et les réciproques se compriment à l'extrémité haute
Le carburant utilisé pour une distance fixe D est D ÷ mpg, et le taux de changement de cette quantité par rapport à mpg est −D ÷ mpg² : les gallons économisés par mpg supplémentaire rétrécissent avec le carré du mpg à partir duquel on améliore. À 10 mpg, chaque mpg supplémentaire économise beaucoup de carburant ; à 50 mpg, chaque mpg supplémentaire économise très peu, parce que la voiture consommait déjà presque aucun carburant par mile. Une échelle qui semble linéaire (10, 20, 30… mpg) masque une courbe qui est raide à bas niveaux et presque plate à haut niveaux. L/100km n'a pas ce problème, parce qu'elle est directement proportionnelle à la consommation de carburant par distance fixe : une baisse de 10 à 8 L/100km et une baisse de 5 à 3 L/100km représentent exactement les mêmes 2 L/100km de carburant réel économisé par 100 km parcourus, ce qui explique pourquoi la plupart du monde en dehors des États-Unis réglemente et étiquette l'économie de carburant en L/100km (ou l'équivalent km/L) plutôt qu'une figure de distance par carburant.
MPG américain et MPG impérial : la même voiture, deux chiffres différents
Parce que les deux gallons diffèrent en taille, « mpg » imprimé sur une fiche technique américaine et « mpg » imprimé sur une ancienne fiche britannique ne sont pas la même mesure même pour une voiture identique avec une efficacité réelle identique. Le ratio entre eux est fixé par le ratio des gallons eux-mêmes : 4,54609 ÷ 3,785411784 = 1,20095, donc le mpg impérial lit environ 20,1 % plus haut que le mpg américain pour la même efficacité de carburant physique réelle. Travaillé sur un chiffre réel, porté sans arrondir l'étape intermédiaire – la discipline que le guide des chiffres significatifs et de l'arrondi préconise : une voiture évaluée à 40 mpg(US) se convertit en 235,2146 ÷ 40 = 5,880365 L/100km, qui se reconvertit en mpg impérial comme 282,481 ÷ 5,880365 = 48,038 mpg(Imp). La même voiture, inchangée, est « 40 mpg » aux États-Unis et « 48 mpg » selon la convention impériale – non pas parce qu'elle consomme moins de carburant, mais parce que le gallon comptabilisé est 20 % plus grand, exactement la relation travaillée avec les onces fluides et les gallons dans le guide sur le problème des gallons.
Le point de vue de ce site
L/100km est la plus honnête des deux unités, non simplement une convention différente. Elle est linéaire par rapport à la chose qui coûte réellement de l'argent et produit des émissions – le carburant brûlé par distance parcourue – tandis que mpg est linéaire par rapport à la quantité opposée, la distance par carburant brûlé, ce qui flatte les améliorations en haut de l'échelle et les sous-estime en bas, exactement où le remplacement d'un véhicule inefficace importe le plus pour la consommation totale de carburant. Un régulateur ou un acheteur comparant un camion de 10 mpg à un camion de 20 mpg regarde une économie réelle bien plus grande qu'un acheteur de berline de 30 mpg upgrading à 50 mpg, et seul L/100km affiche cette économie comme le chiffre plus grand qu'elle est réellement.