近年来,我国汽车产业迅猛发展,发动机产量持续增加。众所周知,发动机是汽车动力来源,对整车性能起到至关重要的作用。一台发动机的优劣主要从三个方面衡量,动力性、经济性和排放性能,而这些与排气歧管有着不可分割的关系。本文通过对某排量2.0L四缸汽油机排气歧管进行设计优化,将原紧耦合式排气歧管改为带涡轮增压器,分为排气歧管和前级催化转化器,并从排气歧管的材料的选用,及结构设计,CAE分析优化等方向进行说明。首先从汽车排气系统用不锈钢现状及发展趋势开始,分析排气歧管材料现状及发展趋势,以决定2.0T排气歧管材料的选用(铸铁还是不锈钢焊接)。其次,采用三维软件CATIA进行结构设计,并采用CAE软件对排气歧管及前级催化转化器进行温度场与热应力分析,通过仿真结果得到结构易发生破坏处,并提出改进与优化措施,从而提高了结构的可靠性与设计效率。得到了该型号歧管结构热应力分布状况,对应力集中与应力最大处结构提出了相应的优化与修改,有效的避免了因应力集中造成的结构破坏。最后,根据排气歧管开裂位置,通过对排气歧管结构进行全面的CAE分析,包括流场分析、热应力分析,分析歧管裂纹产生的主要原因,同时结合有限元分析结果,对歧管结构进行了有效的优化改进,降低了结构裂纹处的应力,从理论上解决了歧管结构的裂纹问题,为进一步的试验分析验证提供了理论基础。