Felhajtóerő-tényező (Cl)

A felhajtóerő-tényező, jelölésével Cl, dimenzió nélküli szám, amely azt fejezi ki, mekkora függőleges aerodinamikai erőt kelt a jármű karosszériája, amint a levegő fölötte és alatta áramlik. Ezt az erőt a levegő dinamikus nyomásához és az autó referenciafelületéhez viszonyítja, így ugyanaz a tényező érvényes attól függetlenül, milyen gyorsan halad az autó. A pozitív érték felhajtóerőt jelez, vagyis felfelé ható erőt, amely könnyíti az autót, míg a negatív érték leszorítóerőt jelez, vagyis lefelé ható erőt, amely az úttesthez nyomja az autót.

A jelenség a jármű teteje és alja közötti légnyomáskülönbségből ered. Amint a levegő felgyorsul az ívelt tető és motorháztető fölött, nyomást veszít, hasonlóan ahhoz, ahogyan a repülőgép szárnya fölött, miközben a sík vagy rosszul kezelt alváz alatt áthaladó levegő lelassulhat és nyomást nyerhet. Ha az alsó nyomás meghaladja a felsőt, az eredő hatás felhajtóerő; ha az alvázlemez, a diffúzor és a szárnyak ügyes formálása az alsó nyomást a felsőnél kisebbé teszi, az eredő hatás leszorítóerő. A felhajtóerő-tényező egyszerűen e nyomások egyenlegét ragadja meg egyetlen összehasonlítható értékben.

Hogy miért fontos, az sebességnél válik világossá. A pozitív felhajtóerő csökkenti a gumiabroncsokat az úttestre nyomó terhelést, és mivel az abroncs tapadása ettől a függőleges terheléstől függ, a felhajtóerő észrevétlenül rontja a kanyarodást, a fékezést és a tapadást éppen akkor, amikor az autó már elég gyorsan halad ahhoz, hogy a leginkább szüksége legyen rájuk. Az az autó, amely nagy sebességnél dombtetők fölött könnyűnek, bizonytalannak vagy idegesnek érződik, gyakran a felhajtóerőtől szenved. A negatív felhajtóerő, vagyis a leszorítóerő, ennek ellenkezőjét teszi: növeli a gumiabroncsokra ható tényleges terhelést, és nagyobb kanyarodási és fékezési erőket tesz lehetővé, ezért fektetnek a versenyautók ennyit a létrehozásába.

Ennek a függőleges erőnek a megoszlása a mellső és a hátsó tengely között éppolyan fontos, mint a teljes nagysága. Az az autó, amely csak hátul fejleszt leszorítóerőt, vagy csak elöl veszíti el, a sebesség növekedésével kiegyensúlyozatlanná válik, alulkormányozottság vagy hirtelen túlkormányozottság felé hajlik. A mérnökök ezért hangolják a mellső és hátsó aerodinamikai elemeket, a légterelőket, szárnyakat, diffúzorokat és az alvázformálást, hogy a felhajtóerőt vagy leszorítóerőt elöl-hátul kiegyensúlyozottan tartsák, így a menettulajdonságok a teljes sebességtartományban kiszámíthatók maradnak.

A felhajtóerő-tényező a jármű aerodinamikai jellemének egyik fele, a másik a légellenállási tényező, amely az előrehaladással szembeni ellenállást méri. A kettő összefügg, hiszen a leszorítóerőt keltő elemek általában légellenállást is hozzáadnak, ami kompromisszumra kényszerít a végsebesség és a nagy sebességű stabilitás között. A hétköznapi közúti autókat általában kicsi, enyhén pozitív vagy nulla közeli felhajtóerő-tényezőre tervezik, némi felhajtóerőt elfogadva az alacsony légellenállás és a jó fogyasztás fejében, míg a sport- és versenyautók szándékosan vállalják a légellenállást azért a tapadásért, amelyet a valódi leszorítóerő nyújt.