燃油经济性：MPG、L/100km，为什么数学计算会误导

两个单位衡量同一件事，但角度相反

英里每加仑（MPG）衡量的是汽车单位燃料能行驶的距离：数值越大越好。每100公里升数（L/100km）衡量的是汽车单位距离消耗的燃料：数值越小越好。两者都是描述汽车相同物理特性的合法方式，且彼此互为倒数，而不是在共享的线性刻度上的两个点。这一事实造就了关于燃油经济性改善如何报告和理解的真实的、可量化的错觉。

精确转换，以及为什么常数随加仑类型而改变

转换需要一个加仑和一英里。国际英里自1959年国际码尺协议以来已精确定义为1.609344公里，因此：

L/100km = (100 × 加仑大小（升）) ÷ (1.609344 × 英里/加仑)

使用美制加仑（3.785411784升，见本网站的加仑问题指南）：100 × 3.785411784 ÷ 1.609344 = 235.2146 ÷ 英里/加仑(美制)。使用英制加仑（4.54609升，精确值）：100 × 4.54609 ÷ 1.609344 = 282.481 ÷ 英里/加仑(英制)。同一个词"英里/加仑"却有两个不同的常数，因为两种加仑的体积不同。

MPG错觉，完整示例

设定一个固定距离——10,000英里，计算汽车在不同MPG等级下的燃料消耗量：燃料消耗量 = 距离 ÷ 英里/加仑。

直接从这个表格中读出摘要的两部分对比。从10英里/加仑改善到20英里/加仑可节省1,000.00 − 500.00 = 500加仑燃料（10,000英里内）。从30英里/加仑改善到50英里/加仑——按英里/加仑数值的标准，这是更大的跳跃，增加+20而不是+10——仅节省333.33 − 200.00 = 133.33加仑燃料（同样距离内），还不到前一种情况的三分之一，尽管按窗贴标签上的数字看这是一个"更大"的改善。

为什么：英里/加仑是倒数，倒数在高端压缩

固定距离D的燃料消耗量是D ÷ 英里/加仑，这个量关于英里/加仑的变化率是−D ÷ 英里/加仑²：每增加一个英里/加仑数值所节省的加仑数随英里/加仑的平方缩小。在10英里/加仑时，每增加一个英里/加仑都能节省大量燃料；在50英里/加仑时，每增加一个英里/加仑节省的燃料很少，因为这辆车已经接近每英里消耗的燃料最少。一个看似线性的刻度（10、20、30……英里/加仑）隐藏了一条曲线：在低值处陡峭，在高值处几乎平坦。每100公里升数没有这个问题，因为它与固定距离的燃料消耗成正比：从10升/100公里降到8升/100公里，以及从5升/100公里降到3升/100公里，代表相同的2升/100公里实际燃料节省量（每100公里行驶距离），这就是为什么美国以外的大部分世界通过每100公里升数（或等效的公里/升）而不是每单位燃料行驶的距离来规范和标签化燃油经济性。

美制MPG和英制MPG：同一辆车，两个不同的数字

因为两种加仑的大小不同，美国规格表上的"英里/加仑"和早期英国表上的"英里/加仑"即使对于相同的汽车和相同的真实燃油效率也不是相同的测量。它们之间的比率由加仑本身的比率固定：4.54609 ÷ 3.785411784 = 1.20095，所以英制MPG对于相同的物理燃油效率，读数约比美制MPG高20.1%。通过一个真实数字完成计算，不舍入中间步骤——这是有效数字指南倡导的原则：一辆评级为40英里/加仑(美制)的汽车转换为235.2146 ÷ 40 = 5.880365升/100公里，再转换回英制英里/加仑为282.481 ÷ 5.880365 = 48.038英里/加仑(英制)。同一辆汽车，没有改变，在美国是"40英里/加仑"，在英制系统下是"48英里/加仑"——不是因为它消耗的燃料更少，而是因为正在计算的加仑大20%，这正是本网站加仑问题指南中液体盎司和加仑关系推导出的精确比率。

本网站的观点

升/100公里是两个单位中更诚实的那个，不仅仅是不同的惯例。它与实际花钱和产生排放的东西——单位距离消耗的燃料——成线性关系，而英里/加仑与相反的量成线性关系，即单位燃料行驶的距离，这种关系美化了范围顶端的改善，低估了底端的改善，而恰好底端正是替换低效车辆对总燃油消耗最重要的地方。一个监管机构或买家比较一辆10英里/加仑的卡车和一辆20英里/加仑的卡车时，看到的实际节省远大于一辆30英里/加仑的轿车升级到50英里/加仑，而只有升/100公里才能把这个节省显示为它实际上更大的数字。