高速行驶时油耗增加的原因如下：
1.风阻系数：空气阻力是汽车行驶时遇到的最大也是最重要的阻力。风阻系数取决于车形和车速。前挡风玻璃面积越大，车速越高，风阻系数越大。风阻系数越大，空气阻力越大，油耗越高。现在汽车的风阻系数一般在0.25-0.5之间，轿车大概在0.28-0.4之间。一般来说，风阻系数对行驶油耗的影响在低速时不明显，在高速时影响很大。当车辆高速前进时，外部阻力是空气阻力最重要的来源。车辆外观造成的阻力来自于车辆的前投影区和车后的真空区。前投影面积和后真空面积越大，阻力越大。
2.行驶速度的影响：汽车的发动机有自己的特性曲线，热效率不是常数，在中高负荷和中低转速下热效率最高；在低负荷低转速的情况下，发动机的热效率会比最高效率下降一半。所以，汽车也有自己的经济速度。一般汽车设计为70公里到100公里。在城市道路上行驶时，车辆往往处于低油门、低速甚至怠速状态，能量转换效率低，油耗自然高。在高速上，热效率高的时候更省油；如果超过峰值效率，也会耗油。如果车速增加一倍，根据阻力计算公式，阻力会增加4倍，发动机用于克服空气阻力的浪费越多，油耗就越高。研究表明，当车速在200km/h以上时，空气阻力几乎占所有行驶阻力的85%。
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