本发明公开了一种机车引擎的二次空气管制系统，包含于引擎的空气进气端与废气排放端之间组设一条二次空气供应管道，并于该管道上串接以负压驱动的一前置控制阀及另一后置控制阀；该前、后置控制阀能于引擎易生成一氧化碳及碳氢化合物时开阀，导引二次空气通往废气排放端，以促进触媒氧化废气的反应效率；该前置控制阀能够在引擎瞬间回油产生较大负压时关阀，阻断二次空气通往废气排放端，以避免排气端发生后燃现象；同时该后置控制阀能在引擎易生成氮氧化物时关阀，阻断二次空气进入废气排放端，以提升触媒还原氮氧化物的效率。