Generelle Funktionsweise:

Der optimierte Abgaskrümmer soll in erster Linie den Abtransport der entstandenen Abgase optimieren oder unterstützen. Durch den nicht kontinuierlichen Abgasausstoß des Motors herrscht ein stetiger Wechsel zwischen Unter- und Überdruck welchem versucht wird entgegenzuwirken.

4-2-1 - der sogenannte Zündfolgekrümmer - vereint zuerst die Abgase der Zylinder 1 und 4, und der Zylinder 2 und 3 (größtmöglicher Zündabstand) - diese beiden Abgaskanäle werden erst ein Stück weiter komplett zusammengeführt.

Funktionsweise des 4-2-1 Krümmers:

Die bei korrekt berechneten Rohrlängen und -durchmessern entstehenden Resonanzeffekte werden dann genützt um beim Öffnen des einen Auslassventils den anderen Zylinder aufzuladen. Bei der Überschneidung wird also "entkommenes" Frischgas in den Zylinder zurückgedrückt.
Dieser Effekt funktioniert allerdings gerade deswegen nur in einem sehr kleinen Drehzahlbereich. Man munkelt, dass er in anderen Bereichen sogar schädlich sei.
Für gewöhnlich finden solche Krümmer serienmäßige Anwendung bei kleineren Motoren um im gewünschten Bereich ein PS-Plus zu erreichen (das sieht im Prospekt einfach besser aus).
Nach der groben Berechnung ist ein langwierieges Probieren und Scheitern notwendig um die ideallen Krümmer-Parameter herauszufinden.

4-1 - der sogenannte Fächerkrümmer - vereint alle 4 Zylinder in einem "Sammler". Entscheidend ist auch hier Rohrlänge und Durchmesser - wobei die Rohre dieselbe Länge haben sollte (was konstruktionstechnisch eine Herausforderung sein kann).
Bei dieser Bauart sollen möglichst KEINE Resonanzen erzeugt werden, man greift also oft auf verschiedene Maßnahmen zurück die Schwingungen aus den Rohren zu entfernen.

Funktionsweise des 4-1 Krümmers:

Der Sammler des 4-1 Krümmers fungiert als Diffusor - da der "Innendurchmesser" des Folgerohres größer ist als der gemeinsame "Innendurchmesser" der Zuflußrohre tritt eine Verlangsamung des Gasgemisches ein - und damit eine Druckerhöhung in Richtung Endrohr. Der Unterdruck vor dem Sammler ist damit höher als dahinter - wodurch eine Sogwirkung entsteht die den Abtransport der Abgase aus den Zylindern unterstützt.

Diese Wirkung ist umso effektiver, je höher die Drehzahl des Motors ist.

Mittlerweile gibt es auch sogenannte Hybridkrümmer, die versuchen beide Vorteile zu vereinen. Die Berechnung und Herstellung dieser Krümmer ist allerdings sehr aufwendig und solche Krümmre sind meist im oberen Preissegment zu finden.

Zusammenfassen lassen sich die Vorteile der Krümmer wie folgt beschreiben:

4-2-1 Leistungssteigerung in einem schmalen aber "beweglichem" Drehzahlband - es lässt sich eine Leistungssteigerung in niedrigeren Drehzahlen erreichen.

4-1 Krümmer arbeiten umso besser je mehr Abgasgeschwindigkeit bzw. Abgasdruck erzeugt wird - sie entfalten Ihre Idealwirkung ansteigend mit der Drehzahl - Ihre maximale Leistungssteigerung tritt bei hohen Drehzahlen ein.

Ich hoffe, ich konnte euch ein wenig hilfreiches Wissen vermitteln ;-)