排氣歧管，是與發動機氣缸體相連的，將各缸的排氣集中起來導入排氣總管，帶有分歧的管路。對它的要求主要是，儘量減少排氣阻力，並避免各缸之間相互干擾。 排氣過分集中時，各缸之間會產生相互干擾，也就是某缸排氣時，正好碰到別的缸竄來的沒有排淨的廢氣。這樣，就會增加排氣的阻力，進而降低發動機的輸出功率。解決的辦法是，使各缸的排氣儘量分開，每缸一個分支，或者兩缸一個分支，並使每個分支儘量加長並獨立成型以減少不同管內的氣體相互影響。
基本介紹
- 中文名：排氣歧管
- 外文名：Exhaust Manifold
簡介,排氣歧管材料的特性及要求,良好的高溫抗氧化性能,穩定的顯微組織,熱膨脹係數小,優良的高溫強度,良好的工藝性能和低成本,
簡介
排氣歧管，是與發動機氣缸體相連的，將各缸的排氣集中起來導入排氣總管的，帶有分歧的管路。對它的要求主要是，儘量減少排氣阻力，並避免各缸之間相互干擾。 排氣過分集中時，各缸之間會產生相互干擾，也就是某缸排氣時，正好碰到別的缸竄來的沒有排淨的廢氣。這樣，就會增加排氣的阻力，進而降低發動機的輸出功率。解決的辦法是，使各缸的排氣儘量分開，每缸一個分支，或者兩缸一個分支，並使每個分支儘量加長並成型—以減少不同管內的氣體相互影響。 為了減少排氣阻力，有的賽車採用不鏽鋼管制造排氣歧管。
排氣歧管應考慮到發動機動力性能、發動機燃油經濟性能、排放標準、發動機的成本、匹配的整車前艙布置及溫度場等。
目前普遍使用的排氣歧管從材料和加工工藝上分有鑄鐵歧管和不鏽鋼歧管兩個類型。
排氣歧管材料的特性及要求
早期的汽車發動機，單位重量的功率低，燃料的燃燒效率不高，所排出的廢氣溫度不超過500 ℃。隨著汽車發動機效率的提高，排氣溫度提高到600~650 ℃。已開發國家近年來不斷提高汽車尾氣排放標準，催化技術和蝸輪增壓技術的套用更是顯著提高了排氣歧管的工作溫度，達到了750 ℃以上。隨著發動機性能的進一步提高，排氣歧管的工作溫度還要提高。與此同時，隨著發動機技術的進步，排氣歧管的結構也隨之複雜化，加之在循環交變溫度狀態下工作，要求排氣歧管材料不僅要具有良好的高溫性能，還要具備良好的鑄造性能。因此排氣歧管材料必須具備如下特性。
良好的高溫抗氧化性能
排氣歧管長期在高溫循環交變狀態下工作，材料在高溫下的抗氧化性能直接影響到排氣歧管的使用壽命。普通鑄鐵顯然無法滿足要求，需要在材料中加入合金元素提高材料的高溫抗氧化性能。
穩定的顯微組織
在室溫至工作溫度範圍內，材料應儘可能不發生相變或儘量減少相變。因為相變會造成體積的變化，使之產生內應力或變形，影響產品的使用性能和壽命。因此基體材料最好是穩定的鐵素體或奧氏體組織。在高溫條件下工作的鑄鐵零件的破壞形式主要表現為高溫條件下的腐蝕，組織中的組成相氧化後(如石墨碳），氧化物的體積大於原有體積，引起鑄件的不可逆膨脹。
與片狀、蠕蟲狀、球狀三種石墨形態相比，球狀石墨的鑄鐵耐高溫性最好，原因在於鑄鐵在凝固過程中，片狀石墨為領先相生長，至共晶凝固結束時，每個共晶團內的石墨構成連續的分枝立體形態，高溫下，當氧侵入金屬內部，石墨經氧化後，形成一個微觀通道，加速氧化過程的進行。球狀石墨形核時，單獨成長一定尺寸後，被基體包圍，以孤立的球存在，在石墨球被氧化後，不會形成通道，因而減弱了氧化的進一步進行，所以球墨鑄鐵的抗高溫氧化性能好於其他形態的石墨，並且氧化後的孔洞對鑄鐵的高溫強度較其他形態的石墨影響小，蠕墨則介於二者之間。
熱膨脹係數小
小的熱膨脹係數有利於減小排氣歧管的熱應力和熱變形，有利於提高產品的使用性能和使用壽命。
優良的高溫強度
必須滿足產品在高溫下使用時的必要強度要求。
良好的工藝性能和低成本
耐熱、耐高溫金屬材料種類很多，但出於排氣歧管複雜的形狀，用於製造排氣歧管的材料必須具有良好的工藝性，而且其成本必須滿足汽車工業批量生產的需求。
