其實我也是這麼想的，直直的還能省點材料，就像盤山公路，彎彎扭扭的，幹嘛不修直呢，你說是不是，機智如我（配合樓主）

四個關鍵詞：慣性、渦流、回壓、散熱、空間為什麼排氣歧管是彎曲的，為什麼不弄直了一點？

發動機的排氣歧管的確是彎曲的，特別是對於馬自達的創馳藍天車型，不僅彎曲，而且還比較佔空間，那麼這是什麼原因呢？

從空氣流體角度來看，發動機內的空氣迅速的從排氣門排出以後，在穩定的排出排氣管的過程中，會形成慣性，利用慣性逐漸的將尾氣排出排氣管，而在慣性產生的過程中，還會產生一定的吸力，也就是說，透過空氣產生的慣性，按照排氣門開閉的節奏，將汽缸內燃燒的廢氣迅速排出。

空氣在一般會透過旋轉的方式進行流動，空氣高速自選會產生一定的渦流，這個渦流是順利排出空氣的前提，而渦流產生的一個必要的前提就是排氣管內部的管路必須要平滑，此外，還要有足夠的長度，確保空氣有一定的流速。

發動機廢氣排出排氣門以後，會在排氣管內形成一個負壓區，這個負壓就是確保下一個排氣衝程所排出的尾氣順利被吸走的關鍵。而排氣回壓得生成也要排氣筒的長度要有最低的限制。否則無法，形成回壓。

排氣管發動機運轉過程中經常處於高溫狀態，要求和發動的一些零部件有足夠的散熱空間，否則高溫會烘烤相關部件。

車內空間有限，排氣管要求有足夠的光滑、足夠的長度、彎曲度不能影響排氣速度，因此，汽車的排氣筒往往做的彎彎曲曲。

基於以上幾點考慮，汽車發動機的排氣筒往往是做的彎彎曲曲。

首先，我們要了解排氣我們一般分為 排氣歧管 頭段 中消 尾鼓四個部分。

1、排氣歧管

排氣歧管是連線發動機中缸的這部分，原廠一般是鑄鐵材質，比較耐高溫，現在有些新款發動機歧管是整合在中缸內，有專門的水道進行冷卻。 歧管最理想的結構是等長的，也就是每個缸出來的長度是一樣的，目的是避免排氣干涉，但是最終還是要會集在一個地方連線頭段，但是這個點到每個缸的排氣口的長度又不一樣，所以距離短的要繞一下，就會出現形狀不規則。

2、頭段裡面整合三元催化，主要是過濾廢氣，減少有害氣體排放。

3、中段的作用是消音。

4、尾鼓的第一個作用是消音，第二個是保證排氣有一定的阻力，也就是回壓。有回壓才能保證發動機低轉速的扭矩輸出。

5、整段排氣的形狀是根據車輛的整體佈置決定。 從前到後，不光是排氣管貫穿，後驅車還有傳動軸。所以一般後驅車後排座椅中間的凸起要高於前驅，因為要給傳動軸，排氣管預留位置。

6、有些車型為了讓車內空間，也就是中間凸起沒那麼明顯，排氣採用從側面直通到車位。

7、還有一方面的考慮就是排氣的阻力，也就是回壓。

為什麼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！無論是結構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構。雖然排氣歧管不屬於發動機的組成結構似乎目的也就是排廢氣的，它看起來似乎不那麼重要。其實不然，由於排氣歧管銜接發動機排氣口，直接接觸高溫高壓的廢氣，它的工作有效性和穩定性會直接影響發動機的效能優劣。因為發動機若要有效執行的前提就必須保證其吸氣的舒暢和排氣的通暢，所以有關吸氣和排氣的管路設計就一定會影響到發動機吸氣、排氣的效率，從而影響發動機效能、油耗等。

排氣管一般分為三個部分：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。

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。我們知道活塞往復式發動機的執行是按既定的順序依次進行的，也就是說每個氣缸有每個氣缸既定的工作次序。這樣造成的結果就是發動機排氣行程也必須滿足一定的次序，因此每個缸在排氣過程是不會是完全同時進行的。當然，缸數越多點火間隔角越小導致曲軸上曲拐互成角度越小，各個氣缸的排氣會有更多時間重疊，但由於每個缸都是四衝程的也就是曲軸旋轉180度才能做一次功，因此哪怕是十六缸的發動機也不可能讓兩個氣缸同時進行同一個行程。同理，點火有間隔角那排氣也一定有，因為每個缸都是180度做一個衝程。所以由於發動機排放間隔的特性導致其排氣也不可能同時進行，由於不能同時排氣如果不加以控制必定會造成排氣紊亂。而排氣歧管的作用就是來協調的，如果把排氣歧管改用為一根粗通管會造成什麼後果？最直接的影響就是各個氣缸排除的廢氣會互相干擾且形成強大的廢氣渦流（正負壓力波），一方面氣門關閉前導致廢氣壓回氣缸，另一方負壓力波又能提高掃氣係數，這種混亂狀況會影響發動機的正常執行；而高溫渦流會不斷被衝擊形成的壓力波可能會導致共振、爆炸；高溫廢氣也會提前逆流氣缸使噴油提前點燃，爆震敲缸。（試想下七八百度的廢氣一直在發動機排氣門徘徊是個什麼情景）

舉個例子大家更好理解：比如常見的四缸發動機點火順序是1-3-4-2，它的排氣順序就是2-1-3-4且間隔時間是曲軸旋轉180度。也就是曲軸最初旋轉0-180度時2缸排氣、1缸點火、3缸壓縮、4缸進氣，所以2缸排氣後應儘快讓廢氣排出，因為幾乎現在的每款發動機都設定有點火提前角（也就是進排氣門早開晚關，用來提高進氣效率、增加排氣效果），如果不盡快排出2號缸的廢氣勢必會導致廢氣亂竄。而2號廢氣還沒排出1號缸的廢氣又出來了，一旦對流就會形成渦流，這種高溫渦流危害相當大，然後3缸、4缸再到1缸這樣往復迴圈。假如發動機是2400轉/分也就是40轉/秒，一秒所有氣缸共排氣80次，這種高效情況下產生的廢氣對流會讓發動機根本沒法正常工作。

因此，排氣歧管一定不能用一個直筒，且要經過科學的設計進行“引流”。結構上最好的辦法就是讓一個氣缸連線一個排氣歧管來保證其排氣過程的互不干涉；然後就是儘可能透過朝下彎曲等長的辦法儘快引流防止其在發動機排氣側逗留，比如常見的有4-1和4-2-1、6-2-1等佈局方式。雖然說著簡單但這些都是經過無數次實驗後採取的最優設計，每一個歧管的長度、粗度、彎度、光滑度、材質及集結點都不是隨隨便便來的。

另外它的設計還應考慮到回壓、空間佈局、噪音以及震動、等綜合情況發動機艙就那麼大點，很多車型都是前置發動機且排氣歧管位於發動機前方，歧管還得來個180度轉身才能延向後方，這樣能夠預留的空間就更小了。彎曲設計的歧管比直筒歧管有更好的降震、降噪的作用，噪音和震動也會經過多次緩衝得到緩和。合理的排氣回壓對發動機的低轉速執行是有利，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後端也應該是科學且合理的“適可而止”設定，因為節能減排是現在的趨勢。

三元催化主體結構是蜂窩狀的陶瓷，陶瓷表面都有特定貴金屬，當過熱的廢氣流經三元催化時其中的CH、NO和一氧化碳催化還原為無害的二氧化碳、水和氮氣，它的主要作用是環保降低排放汙染，另外它對尾氣也有一定降溫的作用。三元催化一般位於歧管集結點之後，目的就是對各個氣缸的尾氣進行過濾。消音器的作用就是降低噪音，對於家用車來說排量和動力不允許我們“炸街”，消音器對行車的舒適度有很大幫助。

其中影響發動機排氣效能最重要的一個因素，就是排氣過程中回壓問題，排氣回壓的高與低會直接影響到發動機的動力輸出。

形成排氣回壓的原因主要是由於活塞做功上下衝程，因此氣缸的排氣並不是一個無間隙的連續過程，這個排氣動作是一波一波的。所以在某個排氣歧管完成一波排氣完成後，這根排氣歧管內就會形成一定的負壓強，這就是我們所說的排氣回壓。

為了避免發動機在排氣過程中因排氣回壓而出現排氣迴流、氣流紊亂等問題，保證發動機的動力輸出能達到其最好的設定範圍，工程師們在設計排氣歧管時，一般需要考慮以下幾點設計要求：

1、將排氣歧管的設計長度儘可能的延長，且將每個排氣歧管都設計成獨立的結構。由於每個氣缸的進氣系統是獨立的，因此每個氣缸的進排氣時間也都是均勻且獨立的，所以排氣歧管也需要設計成相應的獨立結構，目的就是避免在排氣過程中，各個排氣歧管相互間出現排氣干擾的問題。

2、為了解決廢氣在排出氣缸後可能出現的倒流問題，最簡單的做法就是將排氣歧管設計成螃蟹腳狀的造型，這樣可以有效地避免排氣迴流的問題，也有助於利用排氣時所產生的慣性增加排氣效率。而至於有些汽車的排氣歧管會設計出蝴蝶花似的造型，主要還是受限於發動機艙的佈局問題。

3、各個排氣歧管的長度設計要相等，例如有些發動機是第一缸和第四缸，第二缸和第三缸的排氣歧管末端會各自匯合在一起，然後兩個匯合的排氣歧管又會匯合成一根排氣管。將需要匯合的排氣歧管設計成相等的長度，除了可以有效地避免排氣過程中的氣流乾擾以外，還可以讓這兩根排氣歧管能因排氣回壓而產生相同的諧振特性。

4、為了防止排氣管內出現氣流紊亂，需要將排氣歧管的表面進行光滑處理，表面越光滑，出現氣流紊亂的機率也就越低。所以我們可以看到一些跑車或者效能車，為了保證動力的最強輸出，它們的排氣歧管都是錚亮。

綜上所述，排氣歧管的設計造型之所以比較奇形怪狀，其實主要的目的還是為了提高發動機在排氣過程中的排氣效率，由此讓發動機的動力輸出效率得到應有的保障。

排氣歧管是發動機排氣系統上很重要的部件，它連線在氣缸蓋上，排氣門開啟時氣缸裡的廢氣經過排氣歧管彙集到排氣管中向外排出。我們平時看到的排氣歧管都是下面這張圖中的樣子。

這是最常見的排氣歧管，把每個氣缸裡的廢氣引導至排氣管。這種排氣歧管基本上不會佔據很大的地方。

但是還有一些發動機的排氣歧管看起來就更誇張了，蜿蜒曲折，每根都特別長，佔據了很大的發動機艙空間。究竟為何有這些不同的設計呢？主要還是發動機的設計取向不同。

比如上圖是普通的排氣歧管，因為發動機工作中存在氣門重疊，比如1缸排氣末端排氣門即將關閉時廢氣剛好到達排氣歧管中心位置，在這裡產生了很大的壓力。而與此同時3缸排氣門逐漸開啟即將進入排氣衝程，而此時1缸排氣氣流在排氣歧管內形成的壓力還未消除，這個壓力自然會影響3缸廢氣的排出效率，這就是“排氣干擾”。

為了避免排氣干擾設計師就想到了辦法：每個氣缸使用單獨的排氣歧管，並且增加其長度，這樣排氣壓力波在到達匯合處時就不會對下一個排氣衝程造成干擾了。

因為這樣的設計導致排氣歧管長度增加，體積增大，為了讓有限的發動機艙容納下這個排氣系統所以要對排氣歧管進行合理的佈置，因此就出現了各種錯綜複雜蜿蜒曲折的排氣歧管。

雖然從以上內容來看似乎越是複雜的排氣歧管越高階，其實也並不是這麼絕對，主要看需求，有些發動機想要獲得某些效能特點就需要考慮排氣干擾的影響，因此就要採用複雜的排氣歧管設計。而有些發動機即便採用普通排氣歧管佈局也能夠達到預期效能那就沒必要再多此一舉採取更復雜的方案了。

排氣歧管，幾個缸、就幾根管，而這些管最終要匯聚成一股，這就和擰麻花是一個道理，拿四缸機來說，分別從四個氣缸伸出四根歧管，想在很短的距離匯聚成一跟管，怎麼可能不七扭八歪？仔細想一下如果四根歧管都是筆直的，還怎麼能往一起擰？就那麼點空間，不大幅度的形變、彎曲，根本沒辦法佈置；所以在有限的空間把多根歧管擰成一股，必然是七扭八歪的樣子！

實際上這與發動機缸數、發動機佈局有很大的關係，簡單點說弄個橫置三缸機，它的排氣歧管結構就很簡單，如果弄個單缸杵那就更加簡單了，因為機器小、氣缸少、歧管少，所以對空間依賴很小；反過來說縱置的v6、v8亦或者是12缸機器，歧管多的嚇人，本身機器就極為佔據空間，12根歧管又要兼顧排壓、又要顧及空間，匯聚到一股那形狀肯定怪異了，不這麼做根本就裝不進去；所以弄出那麼複雜、七扭八歪主要是保證體積不能太大！

排氣壓力很奇妙，大了不行、小了也不行（相對於原廠動力引數），排氣壓力大了，就會導致發動機排氣負荷變大；排氣壓力小了，新鮮空氣能跟著廢氣一同排出去，所以排氣壓力將就的是個合理性，所以怪異的形狀也有排氣壓力相關的作用。。。排氣壓力過大：當排氣壓力過大時，活塞上行的排氣衝程阻力變大，因為絕大部分的廢氣是靠活塞上行給推出去的，所以排氣阻力變大的時候，活塞上行受阻，活塞上行的阻力增加之後，就等同於消耗掉了發動機的能量，所以燃油消耗會提高，動力會下降（因為一部分功被增加的排氣阻力消耗掉了）；所以排氣阻力不能太大，原廠設定的排氣壓力就是最適合原裝動力引數的壓力！排氣壓力過小：當排氣壓力過小時，排氣衝程活塞上行壓力變小，大部分廢氣可以被順利的排出；但依靠活塞推出的廢氣並不是全部，因為當活塞上行到上止點時，氣缸仍存在一部分空間、也可理解成燃燒室容積！處於燃燒室的廢氣，依靠活塞是推不出去的，所以這部分廢氣依靠進入的新鮮空氣給推出去！在排氣門尾聲、進氣門會開啟，這也就是氣門重疊；如果排氣壓力過低，那麼進氣門開啟的一瞬，進入的新鮮空氣也會誰著廢氣一同排出去，這樣一來造成動力下降，部分空氣被排出；這就是為什麼一些低扭矩、自吸，改裝大流量排氣管之後，低轉速扭矩降低的原因！總而言之排氣歧管、排氣管不可能筆直，單缸杵還差不多，因為它只有一根管、怎麼佈置都有理；但對於那些大排量、多氣缸的發動機而言，眾多根歧管想擰成一股，是很令人頭痛的問題，空間有限、管子又那麼多，所以只能改變形狀，將一堆管壓縮成七扭八歪的造型，其實看看那些四缸機的歧管，並沒有想象的那麼複雜，有些結構是很簡單的（如上圖），但馬自達那個排氣歧管為了降低排溫，所以佈局有些不同，但僅僅是特例，如下圖！

我是學這個的，簡單的給你說吧，排氣管有3個作用:

第一，消音減排，意思就是減少噪音汙染和廢氣排放。

第二，保持發動機的動力平穩輸出，什麼意思呢？就是發動機在高轉速時當然排氣越順越好了。可是在起步，或者低速時，如果直排就會導致回壓過低，從而導致發動機低扭不足，動力弱起步無力，所以排氣管需要做成一定彎曲來獲得回壓，從而使發動機在低轉速，低速行駛時有足夠的低扭和動力。

第三，多缸發動機，頭蕉部分多數扭曲彎曲，為什麼呢？是為了使各個缸體在排氣時互不干涉，比如四缸發動機，最後匯合到一條排氣管上，中間的兩個缸走的距離最短排氣最快，外邊兩個缸跑的路程最遠，這就直接導致幾個缸之間在排氣的時候互相干涉，影響排氣的順暢度從而影響動力，所以簡單點就是把中間兩個缸的排氣管做的彎曲來增加長度，所以大家看起來都是整體彎曲不規整的從而來獲得背壓和減少互相影響。