Коефициент на подем (Cl)

Коефициентът на подем, означаван с Cl, е безразмерно число, което изразява каква вертикална аеродинамична сила създава каросерията на автомобила, докато въздухът обтича каросерията отгоре и отдолу. То представя тази сила спрямо динамичното налягане на въздуха и отправната площ на колата, така че същият коефициент важи независимо от това с каква скорост се движи автомобилът. Положителна стойност означава подем — нагоре насочена сила, която стреми да олекоти колата, докато отрицателна стойност означава притискаща сила, насочена надолу, която притиска колата към пътя.

Явлението възниква от разликата в налягането на въздуха между горната и долната част на автомобила. Докато въздухът ускорява над извития покрив и капак, той губи налягане, подобно на това над крило на самолет, а въздухът под плоско или зле управлявано дъно може да забави и да набере налягане. Ако налягането отдолу надхвърля налягането отгоре, нетният ефект е подем; ако умелото оформяне на дъното, дифузора и крилата направи налягането отдолу по-ниско от това отгоре, нетният ефект е притискаща сила. Коефициентът на подем просто улавя баланса на тези налягания като една сравнима стойност.

Защо това има значение става ясно при висока скорост. Положителният подем намалява натоварването, което притиска гумите към пътя, а тъй като сцеплението на гумата зависи от това вертикално натоварване, подемът тихомълком изяжда способността за завиване, спиране и тяга точно когато колата се движи достатъчно бързо, за да се нуждае от тях най-много. Кола, която се усеща лека, неясна или нервна над върхове на наклони при висока скорост, често страда от подем. Отрицателният подем, или притискащата сила, прави обратното — увеличава ефективното натоварване на гумите и позволява по-високи сили при завиване и спиране, поради което състезателните автомобили влагат толкова много в създаването ѝ.

Разпределението на тази вертикална сила между предната и задната ос е също толкова важно, колкото и общата ѝ големина. Кола, която развива притискаща сила само отзад или губи такава само отпред, става небалансирана с нарастване на скоростта, клонейки към подуправление или внезапно надуправление. Затова инженерите настройват предните и задните аеродинамични елементи — сплитери, крила, дифузори и оформяне на дъното — така че подемът или притискащата сила да остане балансиран отпред и отзад, за да остане поведението на пътя предвидимо в целия диапазон от скорости.

Коефициентът на подем е едната половина от аеродинамичния характер на автомобила, а другата е коефициентът на челно съпротивление, който измерва съпротивлението срещу движението напред. Двата са свързани, тъй като елементите, които създават притискаща сила, обикновено добавят съпротивление, налагайки компромис между максималната скорост и стабилността при висока скорост. Обикновените пътни автомобили по правило се проектират за малък, леко положителен или близък до нула коефициент на подем, приемайки малко подем в замяна на ниско съпротивление и добра икономичност, докато спортните и състезателните коли нарочно търсят съпротивление в преследване на сцеплението, което истинската притискаща сила осигурява.