脉动排气歧管

图中显示四缸引擎其中两缸的排气歧管。由左边的剖面可以看到排气歧管直接连接在排气孔后，再结合为一。排气歧管在设计上会尽量让各缸的阻力相同，以让排气顺畅。

新鲜空气与汽油混合进入引擎燃烧后，产生高温高压的气体推动活塞，当气体能量释放后，对引擎就不再有价值，这些气体就成为废气被排放出引擎外。废气自汽缸排出后，随即进入排气歧管，各缸的排气歧管汇集后，经过排气管将废气排出。而就如进气歧管一样，气体在排气歧管内也是以脉冲的方式离开引擎，所以各缸的排气歧管长度及弯度也要设计成尽量相同，使各缸的排气都能一样的顺畅。

排气歧管，是与发动机气缸体相连的，将各缸的排气集中起来导入排气总管的，带有分歧的管路。对它的要求主要是，尽量减少排气阻力，并避免各缸之间相互干扰。 排气过分集中时，各缸之间会产生相互干扰，也就是某缸排气时，正好碰到别的缸窜来的没有排净的废气。这样，就会增加排气的阻力，进而降低发动机的输出功率。解决的办法是，使各缸的排气尽量分开，每缸一个分支，或者两缸一个分支，并使每个分支尽量加长并成型-以减少不同管内的气体相互影响。 为了减少排气阻力，有的赛车采用不锈钢管制造排气歧管。

排气歧管应考虑到发动机动力性能、发动机燃油经济性能、排放标准、发动机的成本、匹配的整车前舱布置及温度场等。

目前普遍使用的排气歧管从材料和加工工艺上分有铸铁歧管和不锈钢歧管两个类型。

早期的汽车发动机，单位重量的功率低，燃料的燃烧效率不高，所排出的废气温度不超过500 ℃。随着汽车发动机效率的提高，排气温度提高到600~650 ℃。发达国家近年来不断提高汽车尾气排放标准，催化技术和蜗轮增压技术的应用更是显著提高了排气歧管的工作温度，达到了750 ℃以上。随着发动机性能的进一步提高，排气歧管的工作温度还要提高。与此同时，随着发动机技术的进步，排气歧管的结构也随之复杂化，加之在循环交变温度状态下工作，要求排气歧管材料不仅要具有良好的高温性能，还要具备良好的铸造性能。因此排气歧管材料必须具备如下特性。

排气歧管长期在高温循环交变状态下工作，材料在高温下的抗氧化性能直接影响到排气歧管的使用寿命。普通铸铁显然无法满足要求，需要在材料中加入合金元素提高材料的高温抗氧化性能。

在室温至工作温度范围内，材料应尽可能不发生相变或尽量减少相变。因为相变会造成体积的变化，使之产生内应力或变形，影响产品的使用性能和寿命。因此基体材料最好是稳定的铁素体或奥氏体组织。在高温条件下工作的铸铁零件的破坏形式主要表现为高温条件下的腐蚀，组织中的组成相氧化后(如石墨碳)，氧化物的体积大于原有体积，引起铸件的不可逆膨胀。

与片状、蠕虫状、球状三种石墨形态相比，球状石墨的铸铁耐高温性最好，原因在于铸铁在凝固过程中，片状石墨为领先相生长，至共晶凝固结束时，每个共晶团内的石墨构成连续的分枝立体形态，高温下，当氧侵入金属内部，石墨经氧化后，形成一个微观通道，加速氧化过程的进行。球状石墨形核时，单独成长一定尺寸后，被基体包围，以孤立的球存在，在石墨球被氧化后，不会形成通道，因而减弱了氧化的进一步进行，所以球墨铸铁的抗高温氧化性能好于其他形态的石墨，并且氧化后的孔洞对铸铁的高温强度较其他形态的石墨影响小，蠕墨则介于二者之间。

小的热膨胀系数有利于减小排气歧管的热应力和热变形，有利于提高产品的使用性能和使用寿命。

必须满足产品在高温下使用时的必要强度要求。

耐热、耐高温金属材料种类很多，但出于排气歧管复杂的形状，用于制造排气歧管的材料必须具有良好的工艺性，而且其成本必须满足汽车工业批量生产的需求。