对排气系统的要求是:低的排气噪声、小的排气损失、高的排气净化和低的排气温度辐射。
内燃机燃烧后的废气从与气缸盖排气道相连的排气歧管流出,进入排气总管。排气时要求各缸错开排入排气管内,以免发生气流干涉或出现倒流现象,并尽可能利用排气惯性能量,提高排气效率。因此,各排气歧管要尽量长或者有独立的排气歧管。为防止排气管在冷、热作用下产生变形而导致废气向外泄露,在一些多缸内燃机上常采用分段插入式结构(特别当采用分体气缸盖时)在管段间加接可伸缩的耐热不锈钢波纹管。为防止排气管对相邻部件的高温热辐射和传热,在一些放置于动力舱内的内燃机上,常将排气管做成夹层结构。内层为耐热钢板,外层为低碳钢板,中间为隔热材料。有时则在排气管外面包覆隔热材料(如铝箔间填充玻璃丝),以阻挡热辐射。采用上述结构,不仅可以降低排气管的外部温度,而且还可提高进入废气增压涡轮的能量,提高涡轮增压内燃机的热效率。
当采用催化反应器时,为了尽快加热和起动催化反应器,也需要在催化反应器的上游排气管路(包括排气歧管和排气总管)上包覆隔热材料。
由于排气温度高且有酸腐蚀性,排气歧管需要耐热、耐腐蚀的材料。常用的排气歧管用耐热性与保温性均好的铸铁制成,也可以用不锈钢板冲压后再焊接而成。不锈钢板做成的排气歧管比铸铁排气歧管轻40%左右,且体积小,热容量小,对快速加热与起动催化反应器有利。
排气管内表面应光滑,流通断面不要突变,外形尽量符合气流流线。
排气歧管与气缸盖之间需用密封材料密封。常用的密封材料为金属与软材料(石墨、云母等)的复合材料。当汽油机采用电控燃油喷射时,若排气歧管与气缸盖之间密封不严会使排气管上的氧传感器测定的排气中的含氧量不准,影响控制精度。
废气涡轮增压内燃机对于排气管形状与连接还有特殊要求。定压涡轮增压系统排气管结构和非增压机型相同,各气缸排气歧管和一个容积较大的排气总管连接在一起,排气总管相当于一个稳压箱。脉冲涡轮增压系统排气歧管采用分歧结构,即将两个气缸或三个气缸排气管连在一根较细且短的排气总管上。排气管连接原则是相邻发火的气缸排气管不能连在一起。