Die Abgasanlage fasst die aus den Zylindern strömenden Abgase zusammen, reinigt sie von Schadstoffen, reduziert die Abgasgeräusche und leitet die gereinigten Abgase an einer für das Fahrzeug und die Insassen günstigen Stelle ab. Die Abgasanlage kann je nach Motor aus einem oder zwei Strängen bestehen. Dabei ist der Strömungswiderstand so zu wählen, dass die Leistung des Motors durch den Abgasgegendruck möglichst wenig beeinträchtigt wird. Damit das Abgassystem seine Aufgaben optimal erfüllen kann, muss es als Ganzes betrachtet und entwickelt werden. Das heißt, dass die Konstrukteure seine Komponenten motor- und fahrzeugspezifisch aufeinander abstimmen müssen.

Jeder Verbrennungsmotor erzeugt durch den pulsierenden Gasausstoß aus den Zylindern ein so genanntes „Auspuffgeräusch“. Dieses Geräusch muss gedämpft werden, indem die Schallenergie des Abgasstroms reduziert wird. Hierfür gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten: Die Absorption und die Reflexion des Schalles im Schalldämpfer. Meistens werden beide Prinzipien in einem Dämpfer realisiert. Resonatoren und Abgasklappen sind weitere  schalldämmende und  schallmodifizierende Elemente, mit denen besonders störende Frequenzanteile im Mündungsgeräusch beseitigt werden können. Daneben haben auch Katalysatoren eine schalldämpfende Wirkung.

Da die Abgasanlage ein schwingungsfähiges System ist, erzeugt sie selbst auch Geräusche durch Eigenfrequenzen und Schwingungen, welche in die Karosserie eingeleitet werden. Deshalb muss eine sorgfältige Abstimmung des gesamten Systems erfolgen. Dazu gehört die Auslegung und Positionierung der einzelnen Elemente der Abgasanlage und deren elastische Aufhängungen.

Bei all den komplexen Aufgaben, die eine Abgasanlage erfüllen muss, ist sie zusätzlich extremen Belastungen ausgesetzt. Das Kraftstoff-Luftgemisch wird in den Zylindern schlagartig auf bis zu 2.400 °C erhitzt. Dabei dehnt es sich um ein Vielfaches aus, um danach mit Überschallgeschwindigkeit in die Abgasanlage zu schießen. Die dabei entstehenden explosionsähnlichen Knallgeräusche müssen vom Motor-Auslassventil bis zum Ende der Abgasanlage um rund 50 dB(A) reduziert werden. Zu den Temperatur- und Druckbelastungen kommen noch Vibrationen von Motor und Karosserie sowie die von der Fahrbahn ausgehenden Schwingungen und Stöße. Ferner muss die Abgasanlage Korrosionsangriffen von innen durch Heißgas und Säuren, die durch Kondensation entstehen, und von außen durch Feuchtigkeit, Spritz- und Salzwasser standhalten. Eine weitere Gefahr droht durch Vergiftung des Katalysators durch Schwefel oder Blei im Kraftstoff.

Aufbau der Abgasanlage

Eine moderne Abgasanlage hat mit dem schlichten Auspuff von früher kaum noch etwas gemeinsam. Bei neueren Pkw besteht sie prinzipiell aus einer sogenannten vorderen Anlage mit  Abgaskrümmer, dem Reinigungssystem und den verbindenden Rohren sowie der hinteren Anlage mit dem Schalldämpfersystem und Rohren. Die gesamte Anlage ist mit elastischen Aufhängungselementen mit dem Fahrzeugboden verbunden. Die Anzahl der Katalysatoren und Schalldämpfer richtet sich nach Art und Leistung des Motors und den angestrebten Emissionswerten.

Bei V-Motoren hat jede der beiden Zylinderreihen einen eigenen Abgasstrang. Die Abgasstränge bleiben entweder bis zu den Endrohren separat oder sie werden vorher – zum Beispiel in einen gemeinsamen Endschalldämpfer – zusammengeführt. Bestünde die Abgasanlage nur aus starren Rohren, käme der Endtopf heftig ins Schwingen – mit entsprechender Bruchgefahr. Deshalb werden bei modernen Abgasanlagen Schwingungstilger und Entkoppel-Elemente verbaut. Sie verhindern große Ausschläge des Abgassystems und kleinere Vibrationen, die vom Motor in die Abgasanlage eingeleitet werden und im Innenraum als Schallimpulse ankämen. Schwingungstilger und Entkoppel-Elemente erhöhen damit den Fahrkomfort und die Lebensdauer der Abasanlage.