发动机排气系统的开发设计不仅影响发动机气体通流特性，而且影响发动机废气能量的利用，从而对发动机性能有很大影响。近年来，为提高柴油机排气可用能的利用率，改善柴油机的性能，国内外学者在排气系统方面做了大量的工作。通过发动机排气系统的合理设计和涡轮增压器的匹配，可以获得最佳的发动机性能。本文采用一维模拟与实验相结合的方法，详细、深入的研究了排气系统结构参数对发动机通流特性、废气能量的利用以及发动机性能的影响。本文首先利用一维软件GT-POWER建立发动机的整机模型，包括气缸的零维模型、进排气系统的一维模型和涡轮增压器、中冷器等模块。计算后与实验结果进行比较，验证整机计算模型的正确性。然后，对排气管不同结构参数进行计算，包括排气支管直径、长度、排气支管和排气总管的直径之比等，着重考察了缸内和排气管内的压力波动情况，得出排气管参数对进排气管和缸内压力波动的影响。其次，本文研究了排气管结构参数对发动机性能的影响（有效功率、容积效率）。分析了排气支管长度和直径、排气总管直径、以及涡轮入口直径对发动机性能影响的优先级顺序，以及排气系统各部分结构参数之间的相互影响关系。最后，本文对排气管性能参数进行了实验研究，着重考察发动机转速和负荷对排气的响应特性、扫气效果、涡轮进口能量波动的影响。