Koeficijent uzgona (Cl)

Koeficijent uzgona, označen s Cl, bezdimenzijski je broj koji izražava koliku okomitu aerodinamičku silu karoserija vozila stvara dok zrak struji preko nje i ispod nje. Tu silu izražava u odnosu na dinamički tlak zraka i referentnu površinu automobila, tako da isti koeficijent vrijedi neovisno o brzini kojom automobil putuje. Pozitivna vrijednost upućuje na uzgon, silu prema gore koja teži rasterećenju automobila, dok negativna vrijednost upućuje na potisak prema dolje, silu koja pritišće automobil na cestu.

Pojava proizlazi iz razlike tlaka zraka između gornje i donje strane vozila. Dok zrak ubrzava preko zakrivljenog krova i poklopca motora, gubi tlak, slično kao iznad zrakoplovnog krila, dok zrak koji prolazi ispod ravnog ili loše vođenog podvozja može usporiti i dobiti na tlaku. Ako tlak ispod premaši tlak iznad, neto učinak je uzgon; ako vješto oblikovanje poda, difuzora i krilaca učini tlak ispod nižim od onoga iznad, neto učinak je potisak prema dolje. Koeficijent uzgona naprosto bilježi ravnotežu tih tlakova kao jednu usporedivu brojku.

Zašto je to važno postaje jasno pri velikoj brzini. Pozitivan uzgon smanjuje opterećenje koje pritišće gume na cestu, a budući da prianjanje gume ovisi o tom okomitom opterećenju, uzgon nečujno narušava prolaz zavojem, kočenje i vuču upravo onda kada automobil putuje dovoljno brzo da mu najviše trebaju. Automobil koji se pri velikoj brzini doima lakim, neodređenim ili nervoznim preko vrhova često pati od uzgona. Negativan uzgon, odnosno potisak, čini suprotno, povećavajući stvarno opterećenje guma i dopuštajući veće sile u zavoju i pri kočenju, zbog čega natjecateljski automobili toliko ulažu u njegovo stvaranje.

Raspodjela te okomite sile između prednje i stražnje osovine jednako je važna kao i njezin ukupni iznos. Automobil koji potisak razvija samo na stražnjem dijelu, ili ga gubi samo na prednjem, postaje neuravnotežen kako brzina raste, težeći podupravljanju ili naglom preupravljanju. Inženjeri stoga ugađaju prednje i stražnje aerodinamičke elemente, razdjelnike, krilca, difuzore i oblikovanje podvozja, kako bi uzgon ili potisak ostali uravnoteženi sprijeda i straga te ponašanje ostalo predvidljivo u cijelom rasponu brzina.

Koeficijent uzgona jedna je polovica aerodinamičkog karaktera vozila, a druga je koeficijent otpora, koji mjeri otpor kretanju prema naprijed. Dvoje je povezano, budući da elementi koji stvaraju potisak obično dodaju otpor, pa nameću kompromis između najveće brzine i stabilnosti pri velikoj brzini. Obični cestovni automobili općenito su projektirani za mali, blago pozitivan ili gotovo nulti koeficijent uzgona, prihvaćajući trunku uzgona u zamjenu za nizak otpor i dobru potrošnju, dok performansni i trkaći automobili namjerno žrtvuju otpor u potrazi za prianjanjem koje pravi potisak donosi.