為什么汽車排氣歧管總是歪七扭八的，弄成直通通的不行嗎？是的，真不行！無論是結(jié)構(gòu)因素還是原理因素還是其它額外因素都不允許歧管做成直溜溜的結(jié)構(gòu)。雖然排氣歧管不屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)似乎目的也就是排廢氣的，它看起來似乎不那么重要。其實(shí)不然，由于排氣歧管銜接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口，直接接觸高溫高壓的廢氣，它的工作有效性和穩(wěn)定性會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能優(yōu)劣。

因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)若要有效運(yùn)行的前提就必須保證其吸氣的舒暢和排氣的通暢，所以有關(guān)吸氣和排氣的管路設(shè)計(jì)就一定會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣、排氣的效率，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能、油耗等。

排氣管一般分為三個(gè)部分：排氣歧管、中端處理、尾部消音，它的主要作用包含排氣、降噪、減震、消音。下面我們著重分享下排氣歧管的特性和原理。

發(fā)動(dòng)機(jī)特性決定排氣歧管獨(dú)立布局

為何排氣歧管是歪七扭八的，這就涉及到其工作工況和作用。我們知道活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行是按既定的順序依次進(jìn)行的，也就是說每個(gè)氣缸有每個(gè)氣缸既定的工作次序。這樣造成的結(jié)果就是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣行程也必須滿足一定的次序，因此每個(gè)缸在排氣過程是不會(huì)是完全同時(shí)進(jìn)行的。當(dāng)然，缸數(shù)越多點(diǎn)火間隔角越小導(dǎo)致曲軸上曲拐互成角度越小，各個(gè)氣缸的排氣會(huì)有更多時(shí)間重疊，但由于每個(gè)缸都是四沖程的也就是曲軸旋轉(zhuǎn)180度才能做一次功，因此哪怕是十六缸的發(fā)動(dòng)機(jī)也不可能讓兩個(gè)氣缸同時(shí)進(jìn)行同一個(gè)行程。同理，點(diǎn)火有間隔角那排氣也一定有，因?yàn)槊總€(gè)缸都是180度做一個(gè)沖程。

所以由于發(fā)動(dòng)機(jī)排放間隔的特性導(dǎo)致其排氣也不可能同時(shí)進(jìn)行，由于不能同時(shí)排氣如果不加以控制必定會(huì)造成排氣紊亂。而排氣歧管的作用就是來協(xié)調(diào)的，如果把排氣歧管改用為一根粗通管會(huì)造成什么后果？最直接的影響就是各個(gè)氣缸排除的廢氣會(huì)互相干擾且形成強(qiáng)大的廢氣渦流（正負(fù)壓力波），一方面氣門關(guān)閉前導(dǎo)致廢氣壓回氣缸，另一方負(fù)壓力波又能提高掃氣系數(shù)，這種混亂狀況會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行；而高溫渦流會(huì)不斷被沖擊形成的壓力波可能會(huì)導(dǎo)致共振、爆炸；高溫廢氣也會(huì)提前逆流氣缸使噴油提前點(diǎn)燃，爆震敲缸。（試想下七八百度的廢氣一直在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門徘徊是個(gè)什么情景）

舉個(gè)例子大家更好理解：比如常見的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序是1-3-4-2，它的排氣順序就是2-1-3-4且間隔時(shí)間是曲軸旋轉(zhuǎn)180度。也就是曲軸最初旋轉(zhuǎn)0-180度時(shí)2缸排氣、1缸點(diǎn)火、3缸壓縮、4缸進(jìn)氣，所以2缸排氣后應(yīng)盡快讓廢氣排出，因?yàn)閹缀醅F(xiàn)在的每款發(fā)動(dòng)機(jī)都設(shè)定有點(diǎn)火提前角（也就是進(jìn)排氣門早開晚關(guān)，用來提高進(jìn)氣效率、增加排氣效果），如果不盡快排出2號(hào)缸的廢氣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致廢氣亂竄。而2號(hào)廢氣還沒排出1號(hào)缸的廢氣又出來了，一旦對(duì)流就會(huì)形成渦流，這種高溫渦流危害相當(dāng)大，然后3缸、4缸再到1缸這樣往復(fù)循環(huán)。假如發(fā)動(dòng)機(jī)是2400轉(zhuǎn)/分也就是40轉(zhuǎn)/秒，一秒所有氣缸共排氣80次，這種高效情況下產(chǎn)生的廢氣對(duì)流會(huì)讓發(fā)動(dòng)機(jī)根本沒法正常工作。

因此，排氣歧管一定不能用一個(gè)直筒，且要經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行“引流”。結(jié)構(gòu)上最好的辦法就是讓一個(gè)氣缸連接一個(gè)排氣歧管來保證其排氣過程的互不干涉；然后就是盡可能通過朝下彎曲等長(zhǎng)的辦法盡快引流防止其在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣側(cè)逗留，比如常見的有4-1和4-2-1、6-2-1等布局方式。雖然說著簡(jiǎn)單但這些都是經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)后采取的最優(yōu)設(shè)計(jì)，每一個(gè)歧管的長(zhǎng)度、粗度、彎度、光滑度、材質(zhì)及集結(jié)點(diǎn)都不是隨隨便便來的。

另外它的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到回壓、空間布局、噪音以及震動(dòng)、等綜合情況

發(fā)動(dòng)機(jī)艙就那么大點(diǎn)，很多車型都是前置發(fā)動(dòng)機(jī)且排氣歧管位于發(fā)動(dòng)機(jī)前方，歧管還得來個(gè)180度轉(zhuǎn)身才能延向后方，這樣能夠預(yù)留的空間就更小了。彎曲設(shè)計(jì)的歧管比直筒歧管有更好的降震、降噪的作用，噪音和震動(dòng)也會(huì)經(jīng)過多次緩沖得到緩和。合理的排氣回壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行是有利，但排氣歧管更需要的是排氣順暢減小回壓影響，排氣回壓在排氣管中端及后端也應(yīng)該是科學(xué)且合理的“適可而止”設(shè)定，因?yàn)楣?jié)能減排是現(xiàn)在的趨勢(shì)。

三元催化及中端、末端消音器

三元催化主體結(jié)構(gòu)是蜂窩狀的陶瓷，陶瓷表面都有特定貴金屬，當(dāng)過熱的廢氣流經(jīng)三元催化時(shí)其中的CH、NO和一氧化碳催化還原為無害的二氧化碳、水和氮?dú)?，它的主要作用是環(huán)保降低排放污染，另外它對(duì)尾氣也有一定降溫的作用。三元催化一般位于歧管集結(jié)點(diǎn)之后，目的就是對(duì)各個(gè)氣缸的尾氣進(jìn)行過濾。消音器的作用就是降低噪音，對(duì)于家用車來說排量和動(dòng)力不允許我們“炸街”，消音器對(duì)行車的舒適度有很大幫助。