自動車の燃費

自動車の燃費は、車両の走行距離と消費される燃料の量に関係します。消費量は、距離を移動するための燃料の量、または消費される燃料の単位量あたりの走行距離で表すことができます。車両の燃料消費は大気汚染の大きな要因であり、自動車燃料の輸入は国の対外貿易の大きな部分を占める可能性があるため、多くの国が燃費に関する要件を課しています。

車両の実際の性能を近似するために、さまざまな方法が使用されます。燃料のエネルギーは、車両を推進するとき、および点火や空調などの車両システムに電力を供給するときに発生するさまざまな損失 (風の抵抗、タイヤの抵抗など) を克服するために必要です。燃料の化学エネルギーと車両の運動エネルギーの間の変換のそれぞれで損失を減らすために、さまざまな戦略を採用できます。ドライバーの行動は燃費に影響する可能性があります。急加速や急ブレーキなどの操作はエネルギーを浪費します。

電気自動車は燃料を直接燃やさないため、それ自体に燃費はありませんが、ガソリン換算の1ガロンあたりの走行距離などの同等性尺度が作られ、比較しようと試みられています。

自動車の燃費効率は、さまざまな方法で表すことができます。

• 燃料消費量とは、単位距離あたりに使用される燃料の量です。たとえば、100キロメートルあたりのリットル数（L/100 km）です。値が低いほど、車両は経済的です（特定の距離を移動するために必要な燃料が少ない）。これは、ヨーロッパ（英国、デンマーク、オランダを除く - 以下を参照）、ニュージーランド、オーストラリア、カナダで一般的に使用されている測定方法です。また、ウルグアイ、パラグアイ、グアテマラ、コロンビア、中国、マダガスカルでも使用されています。^[要出典]また、旧ソ連地域でも同様です。
• 燃費とは、燃料使用量あたりの走行距離です。たとえば、リットルあたりのキロメートル数 (km/L)またはガロンあたりのマイル数(MPG)で、1 MPG (ヤードポンド法) ≈ 0.354006 km/L です。値が高いほど、車両は経済的です (一定量の燃料で走行できる距離が長くなります)。この測定単位は米国と英国 (mpg) で一般的ですが、ヨーロッパ、インド、日本、韓国、ラテンアメリカでは、代わりにメートル法の単位であるkm/Lが使用されています。

L/100 km をマイル/米ガロン (3.7854 L) に変換する式は です。ここで はL/100 km の値です。マイル/英ガロン (4.5461 L) に変換する式は です。 ${\displaystyle \textstyle {\frac {235.215}{x}}}$${\displaystyle x}$${\displaystyle \textstyle {\frac {282.481}{x}}}$

ヨーロッパの一部では、「リットル/100 km」の値を測定する 2 つの標準サイクルは、コールドスタートから最高時速 50 km の「市街地」走行と、その後の市街地テストに続く最高時速 120 km までのさまざまな速度での「郊外」走行です。両方のテストで消費された総燃料を総走行距離で割った値も示されます。

燃費は次の 2 つの方法で表すことができます。

一定距離あたりの燃料単位

一般的に100キロメートルあたりのリットル数（L/100 km）で表され、ほとんどのヨーロッパ諸国、カナダ、中国、南アフリカ、オーストラリア、ニュージーランドで使用されています。アイルランドの法律では、100キロメートルあたりのリットル数に加えて、英ガロンあたりのマイルの使用が認められています。 ^{[2]英国では、100キロメートルあたりのリットル数が英}ガロン あたりのマイル数と一緒に使用される場合があります。米国の新車のウィンドウステッカーには、従来のmpg数に加えて、100マイルあたりの米ガロンでの車両の燃料消費量が表示されています。^[3]数値が低いほど効率が高く、数値が高いほど効率が低いことを意味します。

固定燃料単位あたりの距離単位

米国、英国、カナダでは、ガロンあたりのマイル数(mpg) が (L/100 km とともに) 一般的に使用されています。アメリカ大陸、アジア、アフリカの一部、オセアニアでは、リットルあたりのキロメートル数 (km/L) がより一般的に使用されています。レバントではkm/20 L が使用され、 20 リットルの容量を持つ金属製の容器であるタナカあたりのキロメートル数として知られています。mpg を使用する場合は、ガロンの種類を識別する必要があります。英ガロンは 4.54609 リットルで、米ガロンは 3.785 リットルです。燃料単位あたりの距離として表される測定単位を使用する場合、数値が高いほど効率的であり、数値が低いほど効率的ではないことを意味します。

単位の変換:

石油エンジンの熱効率（燃料の化学エネルギーに対する機械的出力）は自動車時代の始まり以来向上していますが、これが燃費の唯一の要因ではありません。自動車全体の設計と使用パターンが燃費に影響します。公表されている燃費は、試験プロトコルの違いにより管轄区域間で変動します。

米国で燃費を測定した最初の研究の1つは、モービル・エコノミー・ランで、1936年（第二次世界大戦中を除く）から1968年まで毎年開催されていたイベントである。これは、実際の道路で通常の交通状況と気象条件で東海岸から西海岸までテストし、実際の効率的な燃費の数値を提供するように設計されていた。モービル石油会社がスポンサーとなり、米国自動車クラブ（USAC）がランを認可し運営した。最近の研究では、米国の新車乗用車の平均燃費は、1978年の17 mpg（13.8 L/100 km）から1982年には22 mpg（10.7 L/100 km）以上に向上した。^[6]米国の2020年モデルの新車、小型トラック、SUVの 平均^[a]燃費は、1米ガロンあたり25.4マイル（9.3 L/100 km）であった。^[7]米国EPAによって「ミッドサイズ」に分類される2019年モデルの自動車（例：EV）の燃費は、12～56 mpg _US（20～4.2 L/100 km）でした。 ^{[8]しかし、} _CO2排出による環境への懸念から、2012年以降に販売される自動車の平均排出量を130 g/kmの_CO2に削減する新しいEU規制が導入されています。これは、ディーゼル燃料車では4.5 L/100 km（52 mpg _US、63 mpg _imp）、ガソリン燃料車では5.0 L/100 km（47 mpg _US、56 mpg _imp）に相当します。^[9]

車両全体の平均燃費は新車の燃費にすぐには影響されない。例えば、2004年のオーストラリアの車両の平均燃費は11.5L/100km（20.5mpg _US）であった^[10]のに対し、同年の新車の平均燃費は9.3L/100km（25.3mpg _US）であった^[11]。

2010 年には、特定の車両の一定速度での燃費が調査されました。最新の調査^[12]では、以前の調査よりも高速での燃費効率が高いことが示されています。たとえば、一部の車両は、70 km/h (43 mph) よりも 100 km/h (62 mph) の方が燃費が良くなりますが^[12]、最高の燃費ではありません。たとえば、LN2 2.2L エンジンを搭載した1994 年式のOldsmobile Cutlass Cieraは、90 km/h (56 mph) (8.1 L/100 km (29 mpg _‑US )) で最高の燃費を示し、72 km/h (45 mph) よりも 105 km/h (65 mph) の方が燃費が良くなります (9.4 L/100 km (25 mpg _‑US ) 対 22 mpg _‑US (11 L/100 km))。高速道路での運転の割合は、アイルランドの 4% からオランダの 41% まで異なります。

1974年から1995年にかけて、米国の最高速度法で時速55マイル（89 km/h）の速度制限が義務付けられたとき、燃費が上がるどころか下がる可能性があるという苦情がありました。 1997 年型トヨタ セリカは、時速 105 km (65 mph) での燃費が時速 65 km (40 mph) での燃費よりも優れており (5.41 L/100 km (43.5 mpg _-US ) 対 5.53 L/100 km (42.5 mpg _-US ))、時速 60 mph (97 km/h) での燃費が時速 65 mph (105 km/h) での燃費よりもさらに優れており (48.4 mpg _-US (4.86 L/100 km) 対 43.5 mpg _-US (5.41 L/100 km))、時速 25 mph (40 km/h) で最も経済性が高く (52.6 mpg _-US (4.47 L/100 km)) なっています。他のテスト車両では、時速90km（56mph）での燃費が時速105km（65mph）での燃費よりも1.4～20.2％優れていた。最高の燃費は時速40～90km（25～56mph）の速度で達成された（グラフ参照）。^[12]

当局は、時速55マイル（89 km/h）の制限に加え、装飾照明の禁止、日曜日のガソリン販売禁止、ガソリン生産量の15％削減により、ガソリンの総消費量が1日あたり20万バレル削減され、1973年のガソリン消費量から年間2.2％減少することを期待していた。 ^{[13] [b]}これは、自動車は時速40〜50マイル（65〜80 km/h）で最大の効率を達成し、トラックとバスは時速55マイル（89 km/h）で最も効率的であるという考えに部分的に基づいていた。^[15]

1998年、米国運輸研究委員会は、1974年の全国最高速度制限（NMSL）により燃料消費量が0.2～1.0％削減されたという推定値を脚注に記した。^[16] NMSLの影響を最も顕著に受けた道路である田舎の州間高速道路は、1973年に米国の自動車走行距離の9.5％を占めたが、^[17]このようなスムーズに流れる道路は、通常、従来の道路よりも燃費の良い移動手段となる。^{[18] [19] [20]}

比較的近代的なヨーロッパのスーパーミニや、ステーションワゴンを含む多くの中型車は、高速道路での走行で 5 L/100 km (47 mpg US/56 mpg imp)、市街地走行で 6.5 L/100 km (36 mpg US/43 mpg imp) の燃費を実現し、二酸化炭素排出量は 140 g/km 程度です。

北米の 平均的な中型車の燃費は、市街地で 21 mpg (US) (11 L/100 km)、高速道路で 27 mpg (US) (9 L/100 km) です。フルサイズ SUV は通常、市街地で 13 mpg (US) (18 L/100 km)、高速道路で 16 mpg (US) (15 L/100 km) です。 ピックアップ トラックは大きく異なります。4 気筒エンジンの軽ピックアップは 28 mpg (8 L/100 km) を達成できますが、キャビンを拡張したV8フルサイズ ピックアップは、市街地で 13 mpg (US) (18 L/100 km)、高速道路で 15 mpg (US) (15 L/100 km) しか走行できません。

路上を走る全車両の平均燃費は、燃料費の高騰が消費者行動を変えるため、米国よりも欧州の方が高い。英国では、ガソリン1ガロンの税抜き価格は1.97ドルだが、2005年には税込みで6.06ドルだった。米国の平均価格は2.61ドルだった。^[21]

ヨーロッパ製の車は、一般的に米国製の車よりも燃費が良い。ヨーロッパには燃費の良いディーゼル車がたくさんあるが、ヨーロッパのガソリン車も米国では平均してガソリン車よりも燃費が良い。CSI の調査で挙げられたヨーロッパ車のほとんどはディーゼルエンジンで動いており、ガソリンエンジンよりも燃費が良い傾向がある。ミシガン大学交通研究所の燃費専門家、ウォルター・マクマナス氏は、これらの車を米国で販売するのは排出基準のため難しいと指摘する。「ヨーロッパのディーゼル車は、ほとんどの場合、米国の排出基準を満たしていない」とマクマナス氏は 2007 年に述べた。多くのヨーロッパのモデルが米国で販売されないもう 1 つの理由は、国内の従業員を解雇しながら、燃費に関係なく外国製の新モデルを輸入するビッグ 3 に労働組合が反対していることである。^[22]

ヨーロッパ車の燃費性能の一例として、マイクロカーの スマートフォーツーcdiが挙げられます。この車は、ターボチャージャー付きの3気筒41馬力（30kW）のディーゼルエンジンを搭載し、最大3.4L/100km（69.2mpg US）の燃費を達成しています。フォーツーはダイムラーAGによって製造されており、米国では1社のみが販売しています。さらに、量産車の燃費の世界記録はフォルクスワーゲングループが保持しており、フォルクスワーゲンルポとアウディA2の特別生産モデル（「3L」と表示）は、わずか3L/100km（94mpg- _imp、78mpg- _US）しか消費しません。^{[23] [説明が必要]}

ディーゼル エンジンは、一般的にガソリン エンジンよりも燃費効率に優れています。乗用車のディーゼル エンジンのエネルギー効率は最大 41% ですが、通常は 30% です。ガソリン エンジンのエネルギー効率は最大 37.3% ですが、通常は 20% です。効率の良いターボディーゼルの場合、一般的には 1 ガロンあたりの走行距離が 25% 長くなります。

たとえば、フォルクスワーゲンのエンジンを搭載した現行モデルのシュコダ オクタビアは、105 bhp (78 kW) のガソリン エンジンで欧州の総合燃費が 41.3 mpg ‑US (5.70 L/100 km)、_{105 bhp (78 kW) のより重いディーゼル エンジンで 52.3 mpg ‑US} (4.50 L/100 km) です。圧縮比が高いとエネルギー効率が上がりますが、ディーゼル燃料にはガソリンよりも単位体積あたりのエネルギーが約 10% 多く含まれているため、一定の出力に対する燃料消費量の削減に貢献しています。

2002年、米国には85,174,776台のトラックがあり、平均燃費は1米ガロンあたり13.5マイル（100kmあたり17.4リットル、1ガロンあたり16.2マイル）でした。33,000_ポンド（15,000kg）を超える大型トラックの平均燃費は1米ガロンあたり5.7マイル（100kmあたり41リットル、6.8マイル_）でした。^[24]

2002年の米国の自動車の平均燃費は1米ガロンあたり22.0マイル（10.7 L/100 km、26.4 mpg _‑imp）でした。2010年までにこれは1米ガロンあたり23.0マイル（10.2 L/100 km、27.6 mpg _‑imp）に増加しました。米国の平均燃費は1973年に1米ガロンあたり13.4マイル（17.6 L/100 km、16.1 mpg _‑imp）の最低値に達するまで徐々に低下し、その後は燃料費の上昇により徐々に上昇しています。^[25]ある調査によると、ガソリン価格が10％上昇すると、最終的に燃費は2.04％上昇します。^[26]自動車メーカーが燃費を向上させる方法の1つは、エンジン性能と操縦性を改善するために軽量化で、より軽量な材料に置き換えることです。^[27]

同一の車両であっても、管轄区域の試験方法に応じて異なる燃料消費量の数値が記載されることがある。^[28]

レクサスIS 250 – ガソリン 2.5 L 4GR-FSE V6、204 hp (153 kW)、6 速オートマチック、後輪駆動

• オーストラリア（L/100 km） - 「複合」9.1、「都市」12.7、「都市外」7.0 ^[18]
• カナダ（L/100 km） - 「複合」9.6、「市街地」11.1、「高速道路」7.8 ^[29]
• 欧州連合（L/100 km） - 「複合」8.9、「都市」12.5、「都市外」6.9 ^[19]
• アメリカ合衆国（L/100 km） - 「複合」9.8、「市街地」11.2、「高速道路」8.1 ^[20]

車両の動きに対抗する力の合計（一定速度）に車両の移動距離を掛けたものが、車両のエンジンが実行しなければならない仕事を表すため、燃費（移動距離単位あたりのエネルギー消費量）の調査には、車両の動きに対抗する力の詳細な分析が必要です。物理学的には、力 = 生成される仕事量（供給されるエネルギー）が移動距離に応じて変化する割合、または次の式で表されます。

${\displaystyle F={\frac {dW}{ds}}\propto {\text{燃費}}}$

注: エンジンの効率が出力に関係なく同じであれば、車両の動力源によって生成される仕事量 (エンジンによって供給されるエネルギー) は、エンジンによって消費される燃料エネルギーの量に正確に比例しますが、内燃機関の動作特性により、必ずしもそうとは限りません。

動力源が熱機関（熱を使用して有用な作業を実行するエンジン）である車両の場合、車両が単位距離（平坦な道路）あたりに消費する燃料エネルギーの量は、次の要素によって決まります。

1. 熱機関の熱力学的効率;
2. ドライブトレイン内の摩擦損失;
3. 車輪内部および路面と車輪間の転がり抵抗。
4. エアコン、エンジン冷却、オルタネーターなど、エンジンによって駆動される非動力サブシステム。
5. 空気中を移動する際に生じる空気抵抗。
6. 摩擦ブレーキによって廃熱に変換されるエネルギー、またはハイブリッド車の回生ブレーキによる損失。
7. アイドリング時など、エンジンが動力を供給していないがまだ動いている間に消費される燃料からサブシステムの負荷を差し引いたもの。^[30]

理想的には、摩擦のない車輪を備えた真空の平地を一定速度で走行する車は、速度を上げるために必要なエネルギー以外を消費することなく、どんな速度でも走行できます。理想的とは言えませんが、どの車両も、空気抵抗、タイヤの転がり抵抗、および摩擦ブレーキによって車両が減速するときに失われる慣性エネルギーで構成される道路荷重力を克服するためにエネルギーを消費する必要があります。理想的な回生ブレーキを使用すれば、慣性エネルギーを完全に回収できますが、車両の形状とタイヤの設計を最適化する以外に、空気抵抗または転がり抵抗を減らす方法はほとんどありません。道路荷重エネルギー、つまり車輪に必要なエネルギーは、特定の運転サイクルにわたって車両の運動方程式を評価することで計算できます。^[31]車両のパワートレインは、車両を動かすためにこの最小限のエネルギーを提供する必要があり、燃料エネルギーを仕事に変換して車輪に伝達する過程で大量の追加エネルギーを失います。全体として、車両を動かす際のエネルギー損失の原因は、次のようにまとめることができます。

• エンジン効率（20～30%）。エンジンの種類、自動車の質量と積載量、エンジン速度（通常はRPMで測定）によって異なります。
• 空気抵抗力は、おおよそ車の速度の 2 乗で増加しますが、抗力は車の速度の 3 乗で増加することに注意してください。
• 転がり摩擦。
• ブレーキですが、回生ブレーキにより、本来失われるはずだったエネルギーの一部を回収します。
• トランスミッションの損失。マニュアルトランスミッションの効率は最大94%ですが、古いオートマチックトランスミッションの効率は70%程度にまで低下することがあります。^[32] 従来のマニュアルトランスミッションと同じ機械内部構造を持つ自動マニュアルトランスミッションは、純粋なマニュアルギアボックスと同じ効率に加えて、古いセミオートマチックトランスミッションと同様に、最適なシフトポイントを選択するインテリジェンスや、手動シフトの自動クラッチ制御などの追加の利点があります。
• エアコン。エンジンがコンプレッサーを回転させるために必要な電力は、使用時のみ、燃費を低下させます。これは、窓を開けて運転する場合と比較して、車両の抗力が減少することで相殺される可能性があります。AC システムの効率は、フィルターの汚れなどにより徐々に低下しますが、定期的なメンテナンスによりこれを防ぐことができます。エアコン システムの余分な質量により、燃料消費量がわずかに増加します。
• パワーステアリング。旧式の油圧式パワーステアリング システムは、エンジンに常時接続された油圧ポンプによって駆動されます。ステアリングに必要なパワー アシストは車速に反比例するため、油圧ポンプによるエンジンへの負荷が一定に保たれると、燃費が低下します。最新の設計では、必要なときだけパワー アシストを作動させることで燃費を向上させています。これは、直接電動パワーステアリング アシストまたは電動油圧ポンプを使用することで実現されます。
• 冷却。古い冷却システムでは、常に作動している機械式ファンを使用して、エンジン速度に直接関係する速度でラジエーターを通して空気を吸い込んでいました。この一定の負荷により効率が低下します。最新のシステムでは、追加の冷却が必要な場合に、電気ファンを使用してラジエーターを通して追加の空気を吸い込みます。
• 電気システム。ヘッドライト、バッテリー充電、アクティブサスペンション、循環ファン、デフロスター、メディアシステム、スピーカー、その他の電子機器も、これらのデバイスに電力を供給するためのエネルギーがオルタネーターの負荷を増加させるため、燃料消費を大幅に増加させる可能性があります。オルタネーターの効率は通常40～60%に過ぎないため、電子機器によるエンジンへの追加負荷は、アイドリングを含むあらゆる速度で3馬力（2.2kW）にも達する可能性があります。FTP 75サイクルテストでは、オルタネーターへの200ワットの負荷により、燃費が1.7 mpg低下します。^[33]たとえば、ヘッドライトは、低速で110ワット、高速で最大240ワットを消費します。これらの電気負荷は、エンジンの稼働と基本的な気候制御に必要な電気負荷のみを含む実際のテストとEPAテストとの間の差異の多くを引き起こす可能性があります。
• スタンバイ。エンジンが車輪に動力を供給していないとき、つまり停止、惰性走行、ブレーキをかけているときにエンジンを動かし続けるためにエネルギーが必要です。

電気負荷による燃費の低下は、低速時に最も顕著になります。これは、ほとんどの電気負荷は一定であるのに対し、エンジン負荷は速度とともに増加するためです。そのため、低速時には、エンジン馬力のより高い割合が電気負荷によって使用されます。ハイブリッド車は、この比例効果により、電気負荷による燃費への影響が最も大きくなります。

燃費を向上させる可能性があるが、まだ市場に出回っていない技術には、次のようなものがあります。

• HCCI（予混合圧縮着火）燃焼
• スクデリエンジン
• 複合エンジン
• 2ストロークディーゼルエンジン
• 高効率ガスタービンエンジン
• BMWのターボスチーマー– エンジンの熱を利用して小型タービンを回転させて発電する
• 高速道路上で自動的に車間距離を維持し、ブレーキの波及効果とそれに伴う再加速を軽減する車両電子制御システム。
• 時間最適化されたピストン経路。シリンダー内の高温ガスが最高温度に達したときに、そのガスからエネルギーを捕捉します。^[要出典]
• スターリングハイブリッドバッテリー車

燃費向上を謳うアフターマーケットの消費者向け製品は数多く存在するが、その多くは信用されていない。米国では、環境保護庁が独立した研究所でテストされた装置のリストを保持し、テスト結果を一般に公開している。^[36]

政府、さまざまな環境保護団体、トヨタやシェル石油会社などの企業は、歴史的にドライバーにタイヤの空気圧を適切に保ち、加速と減速に注意するよう促してきました。燃費を追跡することは、燃費を最大化する行動を刺激します。^[37]

ミシュランとアングリアン・ウォーターの5年間の提携により、タイヤの空気圧で6万リットルの燃料を節約できることが分かりました。アングリアン・ウォーターの4,000台のバンと車は現在、耐用年数いっぱいまで使用されています。これは、タイヤの空気圧が燃費に与える影響を示しています。^[38]

環境管理システムEMAS には、優れた車両管理と同様に、車両の燃料消費量の記録保持が含まれます。品質管理では、これらの数値を使用して、車両に適用される対策を調整します。これは、調達、運転、メンテナンスが全体として車両の全体的な消費量の変化に寄与したかどうかを確認する方法です。

* 高速道路 ** 複合

2008年10月から、すべての新車は、燃料消費量とCO2排出量を示すステッカーをフロントガラスに貼って販売されなければなりませんでした_。 [ ^{41]燃料消費量は、}欧州走行サイクルに基づくECE規則83と101に従って測定され、市街地、郊外、複合として表されます。以前は、複合の数値のみが記載されていました。

オーストラリアでは、1つ星から5つ星までの星評価システムも使用しており、温室効果ガスと汚染を組み合わせて、それぞれ0から10の評価で、10が最高である。5つ星を獲得するには、合計スコアが16以上である必要があるため、経済性（温室効果）が10で排出量が6か、経済性が6で排出量が10、またはその間の車が最高の5つ星評価を得る。^[42]最も低い評価の車は、オートマチックトランスミッションのサンヨン・コーランドで1つ星、最高評価はトヨタ・プリウスハイブリッドだった。フィアット500、フィアット・プント、フィアット・リトモ、シトロエンC3も5つ星を獲得した。^[43]温室効果評価は、燃費と使用する燃料の種類によって異なる。温室効果評価10では、1kmあたり60グラム以下のCO2が必要で_あり、評価0は440グラム/kmを超えるCO2で_ある。 2009年にリストされた車の中で最も温室効果ガス排出量が高いのはトヨタ プリウスで、排出量は106 g/km CO ₂ 、燃費は4.4 L/100 km (64 mpg _‑imp ; 53 mpg _‑US )である。他の数台の車も温室効果ガス排出量で8.5という同じ評価を受けている。最も低い評価はフェラーリ 575で、排出量は499 g/km CO ₂ 、燃費は21.8 L/100 km (13.0 mpg ‑imp ; 10.8 mpg ‑US )である_。ベントレーも_排出量 _が465 g/km CO _2でゼロ評価である_。

自動車メーカーは、管理された実験室テスト手順に従って燃料消費データを作成し、カナダ政府に提出します。標準化された燃料、テスト サイクル、計算の使用を含むこの管理された燃料消費テスト方法は、路上走行の代わりに使用され、すべての車両が同一条件下でテストされ、結果が一貫していて再現可能であることが保証されます。

選ばれたテスト車両は、テスト前に約6,000kmの「慣らし運転」が行われます。その後、車両は、車両の空気力学的効率、重量、転がり抵抗を考慮するようにプログラムされたシャーシダイナモメーターに取り付けられます。訓練を受けたドライバーが、市街地と高速道路での走行をシミュレートする標準化された運転サイクルで車両を運転します。燃料消費率は、運転サイクル中に発生する排出量から算出されます。^[44]

5サイクルテスト:

1. 市街地テストは、平均速度 34 km/h、最高速度 90 km/h の渋滞する市街地走行をシミュレートします。テストは約 31 分間実行され、23 回の停止が含まれます。テストはコールド エンジン スタートから開始されます。これは、夏に一晩駐車された車両を始動する場合に似ています。テストの最終段階では、サイクルの最初の 8 分間を繰り返しますが、ホット エンジン スタートを使用します。これは、車両が暖機運転され、その後短時間停止した後の再始動をシミュレートします。テスト時間の 5 分以上は、信号待ちを再現するためにアイドリング状態になります。テスト セルの周囲温度は 20 °C から始まり、30 °C で終わります。
2. 高速道路テストは、平均速度 78 km/h、最高速度 97 km/h で、高速道路と田舎道の混合運転をシミュレートします。テストは約 13 分間実行され、停止は含まれません。テストはエンジンのホットスタートから始まります。テストセルの周囲温度は 20 °C から始まり、30 °C で終わります。
3. 寒冷地動作テストでは、テストセルの周囲温度が -7 °C に設定される点を除き、標準市街地テストと同じ運転サイクルが使用されます。
4. 空調テストでは、テストセルの周囲温度が 35 °C まで上昇します。その後、車両の空調システムを使用して車内温度を下げます。エンジンが温まった状態でテストを開始し、平均速度 35 km/h で走行し、最高速度 88 km/h に達します。5 回の停止が含まれ、アイドリングは 19% の時間で発生します。
5. 高速/急加速テストの平均速度は 78 km/h で、最高速度は 129 km/h です。4 回の停止が含まれており、急加速は最大で毎秒 13.6 km/h の速度で行われます。エンジンは暖まった状態で始動し、エアコンは使用されません。テスト セルの周囲温度は常に 25 °C です。

テスト 1、3、4、5 の平均を算出して、市街地走行時の燃料消費率を作成します。

テスト2、4、5の平均値が高速道路走行時の燃料消費率となります。^[44]

欧州連合では、乗用車は一般的に 2 つのドライブ サイクルを使用してテストされ、対応する燃費は「都市部」と「都市部外者」として、100 km あたりのリットル数、および (英国では) 英ガロンあたりのマイル数で報告されます。

都市経済は、ECE-15 として知られるテスト サイクルを使用して測定されます。このテスト サイクルは、1970 年に EC 指令 70/220/EWG によって初めて導入され、1999 年に EEC 指令 90/C81/01 によって最終決定されました。このテスト サイクルは、平均速度 18.7 km/h (11.6 mph)、最高速度 50 km/h (31 mph) で 4,052 m (2.518 マイル) の都市走行をシミュレートします。

都市外走行サイクル（EUDC）は、平均速度62.6km/h（39mph）、最高速度120km/h（74.6mph）で400秒（6分40秒）続きます。^[45]

EUの燃費数値は、同じ車両に対する米国EPAのテスト結果よりもかなり低いことがよくあります。たとえば、6速マニュアルトランスミッションを搭載した2011年ホンダCR-Zは、ヨーロッパでは6.1/4.4 L/100 km ^[46]、米国では7.6/6.4 L/100 km（31/37 mpg）と評価されています。^[47]

欧州連合では、英国法定規則2004 No 1661に記載されているように、広告には二酸化炭素（_{CO2 ）排出量と燃料消費量のデータを明確な方法で表示する必要があります。} ^[48] 2005年9月から、英国では色分けされた「グリーン評価」ステッカーが利用可能であり、燃費をCO2排出量によって評価しています_。A：<= 100 g/km、B：100〜120、C：121〜150、D：151〜165、E：166〜185、F：186〜225、G：226+。使用される燃料の種類によって異なりますが、ガソリンの場合、Aは約4.1 L/100 km（69 mpg _‑imp、57 mpg _‑US）、Gは約9.5 L/100 km（30 mpg _‑imp、25 mpg _‑US）に相当します。^[49]アイルランドには非常によく似たラベルがありますが、範囲が若干異なり、A：<= 120 g/km、B：121–140、C：141–155、D：156–170、E：171–190、F：191–225、G：226+です。^[50] 2020年から、EUはメーカーに平均95 g/km以下のCO2排出量、または超過排出プレミアムの支払いを_義務付けています。^[51]

英国では、ASA (広告基準機関) が、燃料消費量の数値は誤解を招くと主張しています。ヨーロッパの車では、広告される MPG (1 ガロンあたりのマイル数) の数値が「実際の」運転と同じではないことがよくあります。

ASA は、自動車メーカーが義務付けられている燃費と排ガスのテストに向けて、できるだけ「クリーン」に見えるように「ごまかし」をすることができると述べている。この方法はガソリン車やディーゼル車のテストでは一般的だが、ハイブリッド車や電気自動車も例外ではなく、メーカーは燃費にこの技術を適用している。

自動車の専門家^{[誰? ]}はまた、メーカーが発表している公式の燃費値は、実際の運転での真の燃費値を反映していないと主張しています。 ^[52 ]実際のユーザーからのクラウドソースデータに基づく実際の燃費値と公式の燃費値を比較するウェブサイトが開設されています。^[53]

現在の EU テストにおける大きな抜け穴により、自動車メーカーは結果を向上させるためにさまざまな「不正行為」を行うことができます。自動車メーカーは次のようなことができます。

• オルタネーターを切断すると、バッテリーの充電にエネルギーが使用されなくなります。
• 摩擦を減らすために、量産車では使用されていない特殊な潤滑剤を使用します。
• エアコンやラジオなどの電気機器をすべてオフにします。
• 摩擦を減らすためにブレーキを調整したり、ブレーキを外したりします。
• 空気抵抗を減らすために、ボディパネルと窓の間の隙間をテープで塞ぐ。
• サイドミラーを取り外します。^[54]

国際クリーン交通評議会（ICCT）の2014年の研究結果によると、欧州における公式燃費と実燃費の差は、2001年の10％から2013年には約38％に拡大している。分析によると、自家用車の場合、路上CO2排出量と公式CO2排出量の差は、₂₀₀₁年の約8％から2013年には31％に拡大し、社用車の場合は2013年には45％に拡大した。この報告書は、欧州全域の50万台以上の自家用車と社用車のデータに基づいている。分析は、ICCTがオランダ応用科学研究機構（TNO）、ドイツハイデルベルクエネルギー環境研究所（IFEU）と共同で作成した。^[55]

2018年のICCTデータ更新では、公式数値と実際の数値の差は再び38%となった。^[56]

日本で使用されている評価基準は、一般的な運転状況を反映しており、典型的な日本のドライバーは、国際的に他の地域のドライバーほど速く運転しないからです（日本の速度制限）。

10-15モード走行サイクルテストは、日本の新型小型自動車の公式燃費・排出ガス認証テストである。燃費はkm/L（キロメートル/リットル）で表され、排出量はg/kmで表される。テストはダイナモメーターで行われ、アイドリング、加速、定常走行、減速を網羅し、日本の典型的な市街地や高速道路の運転状況をシミュレートする25のテストから構成される。走行パターンはウォームスタートから始まり、660秒（11分）続き、最高速度70km/h（43.5mph）で走行する。^{[57] [58]}サイクルの距離は6.34km（3.9マイル）、平均速度は25.6km/h（15.9mph）、最初の15モードセグメントを含む所要時間は892秒（14.9分）である。^[58]

2015年に発効する日本の新基準に向けて、2006年12月にJC08と呼ばれるより厳しい新テストが制定されたが、すでにいくつかの自動車メーカーが新車に使用している。JC08テストは10-15モードテストよりも大幅に長く、より厳格である。JC08の走行パターンは1200秒（20分）に及び、コールドスタートとウォームスタートの両方の測定があり、最高速度は82 km/h（51.0 mph）である。JC08の経済性評価は10-15モードサイクルよりも低いが、より現実的であると期待されている。^[57]トヨタ・プリウスは、 JC08テストで測定された日本の新しい2015年燃費基準を満たした最初の車となった。^[59]

2008年4月7日以降、個人売買以外で販売される総重量3.5トンまでの車には、燃費ステッカーを貼付する必要がある（ある場合）。このステッカーには、半星から6つ星の評価（最も経済的な車には最も多くの星、燃料を多く消費する車には最も少ない星）と、L/100 kmでの燃費、14,000 km走行した場合の年間推定燃料費（現在の燃料価格）が表示される。このステッカーは、4か月以上リースされる車両にも貼付する必要がある。現在評価されているすべての新車は、6.9 L/100 km（41 mpg _‑imp、34 mpg _‑US）から3.8 L/100 km（74 mpg _‑imp、62 mpg _‑US）の範囲で、それぞれ4.5つ星から5.5つ星が付けられている。^[60]

サウジアラビア王国は、2014 年 11 月に新しい小型車の燃費基準を発表しました。この基準は 2016 年 1 月 1 日に発効し、2018 年 1 月 1 日までに段階的に全面導入されます (サウジアラビア基準規則 SASO-2864)。目標の見直しは 2018 年 12 月までに実施され、その時点で 2021 ～ 2025 年の目標が設定されます。

米国の1978年エネルギー税法^[61]は、燃費が一定の法定水準を満たさない新モデル車の販売に対してガソリンを大量に消費する車税を課した。この税は乗用車のみに適用され（トラックは対象外）、IRSが徴収する。その目的は、燃費の悪い車の生産と購入を抑制することである。この税は10年かけて段階的に導入され、税率は徐々に上昇した。この税は自動車メーカーと輸入業者にのみ適用されるが、おそらく税の一部または全部が価格上昇という形で自動車消費者に転嫁される。この税は新車のみが対象であるため、中古車販売には課税されない。この税は段階的に課税され、燃費の悪い車にはより高い税率が適用される。税率を決定するために、メーカーは自社の研究所ですべての車の燃費をテストする。米国環境保護庁は、 EPA研究所でこれらのテストの一部を確認している。

場合によっては、この税金は特定のモデルの特定のバリエーションにのみ適用されることがあります。たとえば、2004～2006年のポンティアックGTO （ホールデンモナロの輸入版）は、4速オートマチックトランスミッションで注文した場合は税金が発生しましたが、6速マニュアルトランスミッションで注文した場合は税金が発生しませんでした。^[62]

2 つの個別の燃費テストは、市街地走行と高速道路走行をシミュレートします。「市街地」走行プログラム、または Urban Dynamometer Driving Schedule (UDDS) またはFTP-72は、 40 CFR 86.Iで定義されており、冷えたエンジンで始動し、31 分間に 23 回停止し、平均速度 20 mph (32 km/h)、最高速度 56 mph (90 km/h) で走行します。

「高速道路」プログラムまたは高速道路燃費運転スケジュール (HWFET) は、40 CFR 600.Iで定義されており、暖機したエンジンを使用し、停止せずに、平均時速 48 マイル (77 km/h)、最高時速 60 マイル (97 km/h) で 10 マイル (16 km) の距離を走行します。市街地 (55%) と高速道路 (45%) の燃費の加重平均を使用して、複合評価とガズラー税を決定します。^{[63] [64] [65]}この評価は、軽量車両の企業平均燃費規制にも使用されます。

手順はFTP-75に更新され、10 分間の休止後に「コールド スタート」サイクルを繰り返す「ホット スタート」サイクルが追加されました。

EPAの数値は実際の燃費よりも常に良い効率を示していたため、EPAは2008年からその方法を変更した。1985年モデルまで遡って最新の推定値が利用可能である。^{[63] [66]}

米国EPAは2008年モデルから試験手順を変更し、より高速な運転、より急な加速、より低い気温、エアコンの使用の影響を考慮した3つの新しい補足連邦試験手順（SFTP）試験を追加しました。^[67]

SFTP US06 は、10 分間の高速/急加速ループで、8 マイル (13 km) を走行し、平均時速 48 mph (77 km/h)、最高速度 80 mph (130 km/h) に達します。4 回の停止があり、毎秒 8.46 mph (13.62 km/h) の速度で急加速が最大になります。エンジンは暖まった状態で始動し、エアコンは使用されません。周囲温度は 68 °F (20 °C) から 86 °F (30 °C) の範囲です。

SFTO SC03 は空調テストで、周囲温度を 95 °F (35 °C) まで上げ、車両の空調制御システムを使用します。所要時間は 9.9 分、3.6 マイル (5.8 km) のループは平均速度 22 mph (35 km/h)、最高速度 54.8 mph (88.2 km/h) です。5 回の停止があり、アイドリングは 19 パーセントの時間で発生し、毎秒 5.1 mph の加速が達成されます。エンジン温度は暖かくなってから上昇します。

最後に、低温サイクルでは、周囲温度が 20 °F (-7 °C) に設定されている点を除いて、現在の都市ループと同じパラメータが使用されます。

EPAの燃費試験には、気候制御以外の電気負荷試験は含まれておらず、これがEPAと実際の燃費の間に矛盾が生じる一因となっている可能性がある。200Wの電気負荷は、FTP 75サイクル試験で0.4 km/L（0.94 mpg）の効率低下を引き起こす可能性がある。^[33]

2017年モデルからは計算方法が変更され、FTPとHFETテストのみから得られる5サイクル市街地および高速道路での燃費推定値の精度が向上し、燃費効率の良い車両の不確実性が低下しました。^[68]

シボレー・ボルトや日産リーフなどの車両の燃費性能に関する主張を受けて、国立再生可能エネルギー研究所は、使用される燃料に応じて異なる値を示すEPAの新しい車両燃費計算式を使用することを推奨した。^{[69] 2010年11月、EPAは}プラグイン電気自動車のモンロニーステッカーに初めて燃費評価を導入した。

シボレーボルト プラグイン ハイブリッドの燃費ラベルについて、EPA は、ガソリン換算ガロンあたりのマイル数(MPG-e)で表される完全電気モードと、従来のガロンあたりのマイル数で表されるガソリンのみのモードを別々に評価しました。EPA はまた、ガソリン換算ガロンあたりのマイル数 (MPG-e) で表される、市街地/高速道路のガスと電気の総合燃費評価も推定しました。ラベルには、5 つの異なるシナリオ (フル充電間で 30 マイル (48 km)、45 マイル (72 km)、60 マイル (97 km)、75 マイル (121 km) 走行、および充電しないシナリオ) での燃費と電力消費を示す表も含まれています。この情報は、充電間の走行マイル数に応じて燃費結果が変動することを消費者に認識させるために含まれています。ガソリンのみのシナリオ (充電しない) の燃費も含まれています。 ^{[70] [71]}

日産リーフ電気自動車の燃費ラベルについては、 EPAはガソリン1ガロン当たりの走行距離で総合燃費を評価し、市街地走行と高速道路走行で別々に評価した。この燃費換算値は100マイルあたりのkWhで推定されたエネルギー消費量に基づいており、モンロニーラベルにも表示されている。^[72]

2011年5月、米国道路交通安全局（NHTSA）とEPAは、 2013年モデル以降のすべての新型乗用車とトラックに義務付けられ、2012年モデルからは任意の燃費と環境ラベルに関する新しい要件を定める共同最終規則を発行しました。この規則には、プラグインハイブリッド、電気自動車、フレキシブル燃料車、水素燃料電池車、天然ガス車など、米国市場で入手可能な代替燃料車と代替推進車の新しいラベルが含まれています。^{[73] [74]代替燃料車と先進技術車を従来の}内燃機関車と比較できるようにするために採用された共通の燃費測定基準は、ガソリン換算ガロンあたりのマイル数（MPGe）です。ガソリン換算ガロンとは、 1ガロンのガソリンに含まれるエネルギーに相当する電力のキロワット時数、圧縮天然ガス（CNG）の立方フィート数、または水素のキログラム数を意味します。 ^[73]

新しいラベルには、100マイル（160 km）走行するのに必要な燃料または電気の推定量も初めて含まれており、米国の消費者に、他の多くの国で一般的に使用されている走行距離あたりの燃料消費量を提供する。EPAは、その目的は、消費者が燃費の向上を比較する際に誤解を招く可能性があり、「MPG錯覚」として知られる従来のガロンあたりのマイルの指標を避けることであると説明した^[75]。この錯覚は、走行距離あたりのコスト（つまり、消費された燃料の量）とMPG値の間に逆数（つまり非線形）の関係があるため、 MPG値の差は直接意味がなく、比率のみが意味を持つため生じる（数学的には、逆数関数は加算と減算と交換されず、一般に、逆数の差はそれらの差の逆数に等しくない）。多くの消費者はこれに気づいておらず、MPG値を減算して比較していると主張されていますが、これにより、異なる車両間の燃費の相対的な違いについて誤解を招く可能性があります。たとえば、10 MPGから20 MPGへの増加は燃費の100%改善に相当しますが、50 MPGから60 MPGへの増加は、どちらの場合も差は10 MPGですが、20%の改善にすぎません。^[76] EPAは、新しい100マイルあたりのガロンの測定基準により、燃費のより正確な測定値が得られると説明しました^{[73] [77]}。特に、これは燃費の通常の測定基準である100キロメートルあたりのリットル（L/100 km）に相当します。

米国の企業平均燃費（CAFE）規制は、1975年に議会で初めて制定され、^{[78] 1973}年のアラブ石油禁輸措置を受けて米国で販売される乗用車および小型トラック（トラック、バン、スポーツ用多目的車）の平均燃費を改善することを目的とした連邦規制である。歴史的には、米国で販売するために製造されたメーカーの現行モデルの乗用車または小型トラックの販売台数で加重平均した燃費である。2008～2011年のトラックCAFE基準では、これが「フットプリント」モデルに変更され、大型トラックはより多くの燃料を消費することが許可される。この基準は特定の重量以下の車両に限定されていたが、2011年に重量クラスが拡大された。

1970年の大気浄化法は、州が独自の大気汚染基準を設定することを禁じた。しかし、この法律はEPAがカリフォルニア州に免除を与えることを認め、州がより高い基準を設定できるようにした。^[79]この法律は、他の州がカリフォルニア州と同じ車両排出ガス規制を採用できるようにする「便乗」条項を設けている。^[80]カリフォルニア州の免除は、ジョージ・W・ブッシュ政権が同州の自動車および小型トラックに対する地球温暖化汚染規制の採用を拒否した2007年まで、定期的に認められていた。^[81]カリフォルニア州および同じ排出ガス基準を導入しようとしていた他の15州は、これに対して訴訟を起こした。^{[82]この訴訟は、}オバマ政権が2009年に免除を認めて政策を覆すまで、法廷で係争中だった。 ^[83]

2012年8月、オバマ大統領は、2025年までにアメリカ製自動車の平均燃費を1ガロンあたり54.5マイルとする新たな基準を発表した。 ^{[84] [85]} 2018年4月、EPA長官スコット・プルーイットは、トランプ政権が2012年の連邦基準を撤回する計画であり、カリフォルニア州が独自の基準を設定する権限を制限しようとしていると発表した。 ^[79]トランプ政権は州および国の基準をそのまま維持する妥協案を検討していると報じられたが、^[86] 2019年2月21日、ホワイトハウスはこれらの交渉を断念したと宣言した。^[87]その後の政府報告書によると、2019年に新しい小型車の燃費は1ガロンあたり0.2マイル低下し（1ガロンあたり24.9マイル）、汚染物質は走行1マイルあたり3グラム増加した（1マイルあたり356グラム^[88]オバマ政権時代の規則はトランプ政権下で2020年3月31日に正式に撤回されたが、^[89]バイデン政権下では2021年12月20日に撤回された。^[90]

トラックは通常、投資商品として購入されます。トラックはお金を稼ぐためのものです。大型トラックで燃焼されるディーゼル燃料は、貨物運送会社の総コストの約 30% ^[91]を占めるため、運送業界とトラック製造業界の両方で、最高の燃費を追求することに常に大きな関心が寄せられています。トラック購入者にとって、標準手順で測定された燃費は、最初のガイドラインにすぎません。プロのトラック運送会社は、実際の使用状況でトラックとトラック フリートの燃費を測定します。実際の使用状況でのトラックの燃費は、次の 4 つの重要な要因によって決まります。^[91]さまざまな OEM によって常に改善されているトラック技術。ドライバーの運転スタイルは、実際の燃費に大きく影響します (標準的な運転スタイルが使用されるテスト サイクルとは異なります)。車両のメンテナンス状態は、燃費に影響します。これも、トラックが常に完璧な状態で提供される標準化された手順とは異なります。最後に、車両の使用方法は燃料消費に影響します。丘陵道路と重い荷物は、車両の燃料消費を増加させます。

燃費は、使用される燃料の量に影響し、汚染の原因となる排出物に直接影響します。しかし、それはまた、当該車両の運転に使用される燃料源によっても異なります。たとえば、自動車は、天然ガス、LPG、バイオ燃料、電気など、ガソリン以外のさまざまな燃料で走行することができ、さまざまな量の大気汚染物質を生成します。

ガソリン、ディーゼル、灯油、または車両内の他の炭化水素燃料に含まれる炭素1キログラムあたり、約3.6 kgのCO2排出につながります。^[92] ガソリンには炭素が含まれているため、燃焼時に2.3 kg/L（19.4 lb/US gal）のCO2_が排出されます。ディーゼル燃料は単位体積あたりのエネルギー密度が高いため、ディーゼルは2.6 kg/L（22.2 lb/US gal）を排出します。^[92] この数字は、最終燃料製品のCO2排出量のみであり、燃料を生産するために必要な掘削、ポンプ、輸送、精製の各段階で発生する追加のCO2排出量は含まれていません_{。全体的な排出量を削減するための追加対策には、}エアコン、ライト、タイヤの効率を改善することが含まれます。

米ガロン

• 1 mpg ≈ 0.425 km/L
• 235.2/mpg ≈ L/100 km
• 1 mpg ≈ 1.201 mpg (インペリアル)

英ガロン

• 1 mpg ≈ 0.354 km/L
• 282/mpg ≈ L/100 km
• 1 mpg ≈ 0.833 mpg (米国)

• ユーザーレポートによる実燃費
• 2014 年モデル燃費ガイド、米国環境保護庁および米国エネルギー省、2014 年 4 月。
• 電気自動車、ハイブリッド車、ガソリン車の燃費 – 2019 年モデル
• 燃料消費量オンライン計算機