クルマが発するラップ音!?　走りまわってエンジンを止めたあとの「キンキン」「パキパキ」音の正体とは

■飛ばしたときやスポーツ走行をしたあと、エンジンルームから金属音がすることがある
■音の正体は「熱膨張比率」によって鉄やアルミなどが冷やされることで発生するものだ
■どうして収縮する際に音が出るのかをメカニズムとともに解説する

　　とある底冷えがする夜の話。いつものようにホームコースの峠を走っていると、ストレートの先の木々の合間にキラキラと星が輝いているのが目に入り、一瞬そちらに意識が奪われた。時間にして1秒もなかったはずだが、張り詰めていた集中力から毒気が抜かれ、攻め気が引っ込んでしまった。
　　すっかりクールダウンした自分の意識を訝りながら、その先の展望スペースにクルマを停める。エンジンを切ると、一瞬静寂が訪れ、そのすぐ後にわずかな音量の無数の生命感がフェードインしてくる。その隙間を縫って、エンジンルームからは「キンキン」「カカカカ……」と周囲の生命感とは異なる音が響いてくる。まるで外の生命たちに呼応しているかのようで、あり得ないことだが愛車が生きているかのような錯覚におちいった。

　　さて、柄にも無く「ものがたり調」で始めてしまいましたが、こんな経験をしたという人はけっこういるのではないでしょうか。いえいえ、峠とか星のくだりは置いといて、注目したいのはエンジンを止めたあとのラップ音のような現象のことです。自分の場合は「そういうものだ」とあまり気にしていませんでしたが、センシティブな人は音がする原因が分からずにヤキモキしたりするケースもあるかもしれません。
　　ここではそのエンジンを止めたあとの音について話をしていきたいと思います。

　　メカに詳しい人やメカが好きな人、あるいは物理が得意な人は想像がついているかもしれませんので、結論を先に言ってしまうと、あれはエンジンのまわりの金属が温度変化による体積の変化したことで発せられている音なんです。
　　金属に限らず、ほとんどすべての物質は温度が上がると膨張する性質を持っています。その膨張率は素材ごとに異なります。
　　エンジンに使われている金属は、もっとも一般的な鉄をはじめ、アルミニウム、ステンレス、炭素鋼など、適材適所でさまざまな物が使われています。その金属ごとに、熱をかけた際の膨張率は違うんです。

　　例えば目安として、温度が1℃上がったときの物体の膨張比率である「熱膨張比率」で見てみましょう。
・鉄（Fe）：11.7
・アルミ（Al）：23.8
・ステンレス（SUS304）：17.3
・ステンレス（SUS430）：10.4
・亜鉛（Zn）：33
・純チタン（Ti）：8.3
　　どうでしょう、かなりバラバラですね。とくにエンジンまわりによく使われる鉄とアルミで比べると、体積比で2倍以上違います。とは言ってもこの係数の変化量は10のマイナス6乗メートル（10μm）、つまり100分の1mmなので、目に見える量ではありません。しかし、結合された金属同士の接触面ではそれなりの差になります。
　　これに熱の加わりやすさや保持性の違いが加わると、状況によってはけっこうなズレや歪みとなって現れるんです。もちろん、温度差が大きければそれだけ膨張量が大きくなって、比例してその差も大きくなるので、高温になる部分ほど気温との差が大きく、収縮量も大きくなります。
　　エンジンまわりで高温になる部分といえば、ターボ車ならタービン、NA車なら排気管（タコ足）の付け根付近となるでしょう。レーシングカーのエンジンベンチ（試験装置）で高回転時に排気管が赤熱している映像を見たことがある人もいるでしょう。F1では排気温度が1000度を超えるそうですが、その温度域になると鉄の排気管では強度が保てませんので、インコネルのような耐熱金属を使っています。

　　話が逸れましたので戻しましょう。一般の市販車でも高回転でまわし続けると、排気温度は700〜800度くらいまで上がるエンジンもあります。それと、熱を上げて排気を浄化する触媒も温度が上がる箇所で、効率が高いものだと1000度になるそうです。排気管のエンジン付近と触媒付近はクルマのなかでもっとも温度が上がる箇所で、エンジンを止めたときはその温度から一気に冷やされることになるので、収縮する体積もいちばん多いことになります。

　　では、収縮するとなぜ音がするのでしょうか？　ひとつは板状のパーツが膨張で徐々に歪んでいき、冷えて収縮したときに「パキン」と歪みが戻って音が鳴る現象です。ステンレス製のシンクにカップ焼きそばの湯切りをしていると「ボコン」と音が鳴るのと同じで、あれは膨張による歪みですが、エンジンパーツの場合は歪みが収縮で戻るときに鳴っているんです。排気管や触媒以外でも、遮熱板などの薄板を使ったパーツでは起こりやすいと言えるでしょう。

　　また、パーツの結合箇所でも音を発していることもあるようです。たとえば先の排気管とシリンダーヘッドの結合部、あるいはタービンと排気管の結合部、または排気管のジョイント部分などです。収縮率の差でわずかに金属同士の結合がずれたり、留めているボルトの接触面がずれたりして「カキン」とか「チチチチ」という音を発していることもあるようです。
　　そして、これはとある技術者の想像ですが、エンジン内やラジエターなどの冷却水路でも音を発しているのではないかという意見もあります。サーモスタットの内部のバイメタルが戻る際に音を発していたり、または温度変化で水の体積変化が起こりその圧がどこかで抜けたときに「ポコポコ」と鳴っていたりということも十分あり得るという話です。

　　エンジンの稼働中の異音についてはトラブルの可能性が高いため、しっかりと原因を追及してトラブルシューティングをしないとなりませんが、エンジンを切った後の音鳴りに関しては、おおむね問題ありませんので、気になっている人は安心してください。

　　ちなみに某ハチロクマンガのワンシーンで、走り終わった後にエンジンを切って「チンチンチン……」という擬音が書いてあったのを見て「ああ、この作者さんもかなりクルマが好きなんだな〜」と感じたのを思い出しました。いっそのこと、夏の夜に鳴く虫のようにエンジンが休む前の囁きだと考えると風情があっていいかもしれないですね。