随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭购买了汽车。汽车在提供交通便利的同时也带来了大量的空气污染,使用化石燃料的内燃机,他的燃烧并不充分,排放到空气中形成废气,这显然是和人类可持续发展的理念相违背。因此,更好的使燃料在内燃机的缸内进行充分燃烧是亟待解决的问题。相比于传统火花塞点火的电弧等离子体,等离子体具有密度大、活性高及温度低等诸多优异特性。微波点火作为一种处在研究室内的新型点火模式,在提高稀薄燃烧的方便有很大的促进作用。本论文依托于“缸内增燃减废电火花连锁微波放电机理研究”这一安徽省自然科学基金项目,通过搭建一种模拟微波放电等离子体在圆柱形谐振腔内助燃的实验平台,进而开展对缸内增燃减废电火花连锁微波放电机理的研究。本文结合已有的研究和资料,对等离子体的相关概念和微波点火放电在国内外的研究现状进行了总结。介绍了本论文拟采用的研究方法----电磁共振耦合放电方法,以高速照相对点火过程和燃烧过程进行动态测试,结合缸内气压测试、尾气成份检测及等离子体燃烧模拟仿真,研究火花连锁微波流注SWD在提高燃烧效率及减少废气方面的物理、化学机制。我们课题组在现有研究的基础上,搭建了缸内增燃减废电火花连锁微波放电机理这一研究平台。利用圆柱形谐振腔代替汽油机缸体,通过调节微波发生器来产生等离子体,进而来点燃甲烷CH4混合气体。使用设置在圆柱形谐振腔腔体内的各种传感器,采集不同初始压力、不同空燃比、不同微波输入功率条件下腔体内的气体压力数据变化曲线,同时利用高速照相机拍摄燃料燃烧时的图像。通过对数据进行分析,发现甲烷CH4混合气体的初始压力在0.1-0.3MPa范围内,能够产生相对比较大面积的微波等离子体,有助于微波点火；相反初始压力较大时,微波点火的性能显著下降。同时,数据分析和拍到的照片显示,在相同的压力下,微波源输入的功率大小也起到决定性的作用,输入的微波功率越大,产生的微波等离子体的面积越大,助燃的效果越好；低于400W以下的功率输入,采用微波等离子体点火和传统火花点火所产生的效果相差无几。但是,从采集到废气排放的标本中分析出,在相同外界条件下,微波点火助燃排放的废气中CO、CO2和NOx含量比传统点火排放的废气中同种物质含量偏低。这一探究可为内燃机微波点火技术在节能减排方面的产业应用提供科学依据。为了更好的探究微波点燃的特性,本文对甲烷CH4混合气体在微波功率电源作用下的可能燃烧路径进行分析和探究。对本课题中搭建的试验平台建立仿真模型,并使用COMSOL Multiphysics软件对微波点火助燃系统中电子密度、电子温度等进行仿真,来进一步研究微波点火的演化机制。