если мотор3,5 супер современный с прямым впрыском, а 1,5 - не настроенное карбюраторное говно, то 3,5 легко может быть экономичнее на всех режимах.
иначе - могут быть одинаково эффективны. но мощность 3,5 мотора будет выше в 2 раза с лихом.
то есть тут вопрос не в рабочем объеме и том какой...