发动机缸内燃烧状况的检测与诊断是提高发动机燃烧效率和降低发动机污染排放的重要措施。缸内离子电流的探测与诊断技术以其低成本、易用性强的特点,已成为内燃机燃烧研究的一个热点。本文依托湖南省科技厅科研条件创新专项(项目编号：2012TT2043),开展基于离子电流技术的内燃机燃烧探测与诊断的研究工作,具体内容和主要结论包括：(1)在查阅大量文献资料的基础上,对混合气在缸内的气体电离过程和机理进行了分析,研究了混合气在燃烧过程中,其化学反应和升温加热的过程对混合气的电离的作用过程。结果表明,离子电流的影响因素是化学电离作用和热电离作用。(2)设计了一套离子电流检测系统,主要包括离子电流探测回路,MC9S12XS128单片机与其内部装载的程序,使系统通过单片机白带的A/D模块进行对测量电阻两端的电压采集工作,通过串行通信接口发送至上位机进行后处理。(3)运用小波分析将带有噪声的离子电流信号数据进行了处理,有效的去除了信号中的噪声,还原了真实的信号；提取了离子电流真实信号的特征值,包括峰值大小、峰值个数、峰值出现位置以及积分值,可以用于对发动机的失火与爆震状况进行判断。(4)在搭建的测试平台上,完成了单缸汽油机怠速工况的离子电流探测实验。实验结果表明,在怠速工况下,使用较低的转速可以降低油耗,阻风门可调整到50%-100%之间以使混合气充分燃烧；较高的直流电压可以更准确的捕捉到离子电流的波峰信号,而太低的直流电压有可能影响离子电流的探测效果；火花塞的中心电极构型对离子电流有较大的影响,同时其负极极对离子电流的影响较微弱；系统可以准确的判定失火和爆震工况。