電車は電気で動くのになぜうるさい？走行音やモーター音が発生する理由を解説

電車は電気を使って走るため、車のエンジンのような大きな燃焼音はありません。それでも駅や線路の近くでは大きな音が聞こえることがあります。では、なぜ電気で動く電車があれほど音を出すのでしょうか。

この記事では、電車から発生する音の原因を、モーター、車輪、線路、空気抵抗などの仕組みから分かりやすく解説します。電気で動くことと静かに走ることは必ずしも同じではない理由を見ていきましょう。

電車の音はモーターだけが原因ではない

電車というと電気モーターで動いているため、ガソリン車のようなエンジン音がなく静かに走るイメージがあります。しかし、実際に聞こえる音の多くはモーター以外の部分から発生しています。

電車が走るためには、車輪とレールが接触し、車体を支えながら高速で移動する必要があります。この接触部分で発生する振動や摩擦音が、電車特有の大きな走行音につながります。

例えば新幹線や特急列車でも、速度が上がるほどモーター音よりもタイヤとレールの音、風を切る音の影響が大きくなります。

電車の車輪は金属製で、レールも金属製です。金属同士が直接触れて転がるため、一見すると滑らかに見えても微細な凹凸によって振動が発生します。

特にレールの継ぎ目やカーブでは、車輪が小さな衝撃を受けるため、「ガタンゴトン」という音が発生します。現在は継ぎ目の少ないロングレールが増えていますが、それでも完全に無音にはできません。

また、カーブを曲がる際には車輪とレールの間で摩擦が起こり、甲高い「キー」という音が出ることがあります。これは車輪がレール上を滑りながら方向を変えるために発生する音です。

電車には電気モーターが搭載されており、これも音の発生源になります。特に発車時や加速時にはモーターの回転数が変化するため、独特の音が聞こえます。

近年の電車では、インバーターという装置でモーターを制御しています。この装置が電流の流れを細かく調整する際に、高い音や変化する音が発生することがあります。

例えば駅で発車する電車から聞こえる「ウィーン」というような音は、モーターそのものだけでなく、電力を制御する機器が作り出している場合があります。

電車が速く走るほど、空気との摩擦による音も大きくなります。これは自動車や飛行機と同じで、速度が上がるほど空気抵抗が増えるためです。

特に新幹線のような高速列車では、車輪やモーターの音よりも空気の流れによる騒音対策が重要になります。そのため車体の形状を工夫したり、防音壁を設置したりしています。

一方で、都市部の在来線では駅間距離が短く、加速と減速を繰り返すため、モーター音やブレーキ音が目立ちやすくなります。

鉄道会社では騒音を減らすためにさまざまな対策を行っています。例えば、レールの整備、車輪の形状改善、防音材の使用、モーター制御技術の進化などがあります。

最近の新型車両では、昔の電車と比べて加速時の音が小さくなっているものも多くあります。これはモーターや制御装置の性能が向上したためです。

また、線路沿いに住む人への影響を減らすため、防音壁や吸音設備を設置することで、周囲へ伝わる音を抑える工夫もされています。

電気自動車が静かなのと同じように、電車もエンジン音がない分だけ静かになる要素はあります。しかし、電車の場合は大きな車体を金属製のレール上で高速移動させるため、別の種類の音が発生します。

つまり、電車がうるさい理由は電気で動いているからではなく、車輪とレールの接触、モーター、空気抵抗、ブレーキなど複数の要素が組み合わさっているためです。

まとめると、電車の音は走るために必要な仕組みから生まれるものであり、電気で動く乗り物でも完全な無音走行は難しいということです。

電車は電気を動力にしていますが、音の原因はモーターだけではありません。車輪とレールの摩擦、線路の振動、制御装置、空気抵抗などさまざまな要素が関係しています。

現在の鉄道は騒音を減らす技術が進歩していますが、安全に大量の人を運ぶためには一定の走行音が発生します。電車の音は、効率よく人を運ぶための仕組みから生まれる必要な音でもあります。