排気管から聞こえる金属音、運転後に起きるのはなぜ？

排気管から独特の金属音が聞こえたことはありませんか？多くの方は気にしなかったかもしれませんが、中には排気管から聞こえる音が気になって仕方がないという方もいるでしょう。ブレーキ音や冷却・換気システムの音のことではありません。エンジンルームや車体の下の方から聞こえる、小さな金属的な「コツコツ」という音のことです。

この金属音は、車を本当に全力で走らせたときに発生します。エンジンや他の部品がより高温になり、長時間にわたって負荷がかかった状態です。この金属音は主にガソリン車、特に高性能車で聞かれ、熱膨張と静止摩擦の結果として生じます。

排気管の金属音？心配はいりません…

ご存じのとおり、すべての材料には熱膨張係数があります。作動中には、エンジン内部の燃焼や摩擦によって、多くの部品が外気温よりも高温になります。部品の素材によって加熱の仕方は異なります。熱がなくなると、膨張していた部分は冷えて元の形に戻ります。部品ごとに温度が異なるため、冷え方もそれぞれ異なります。

これらの金属音は、静止摩擦または動摩擦によって発生します。「互いに接合された2つの部品は、十分な力が加わって滑り始めるまで、静止摩擦によってその位置に『くっついた』状態を保とうとする」。互いに接合された2つの部品が異なる速度で収縮すると、その間にある程度のせん断応力が生じます。「このせん断応力は徐々に蓄積され、両者間の静止摩擦を上回ると滑りを引き起こす。その滑りは、動摩擦がせん断応力を上回るまで続き、そのときに再び『くっつく』」。

それぞれの「コツ」「コツ」という音は、2つの部品が互いに離れるときに生じます。エンジンを切ったときに聞こえるこれらの金属音は、温度差と、膨張していた一部の部品が冷えて収縮することによるものです。これらの音は、外気温や湿度などの要因によって、多少なりとも急に聞こえることがあります。