目前,汽油发动机的发展主要面临动力性能、经济性能和排放性能三个方面的挑战。在传统的四冲程汽油发动机中,火花塞点火能量对气缸内的油气点燃速度、火焰传播速度和发动机效率有很大影响。通过提高点火能量,可以改变汽油发动机的燃烧速率,从而改善汽油发动机性能,实现节能减排。现阶段拟采用的汽车废气回收等前瞻技术,使得发动机在稀薄混合气和高滚流比条件下对点火能量提出了更高要求。在汽车发动机中引入等离子点火技术是一种可考虑的解决方案。采用等离子点火技术,可以在高温电磁场条件下延长火花塞的点火能量和点火区域,有利于火花塞的火核形成和燃烧传播,在恶劣环境下实现可靠燃烧。本文针对汽油发动机点火系统,以提高点火能量、节能减排为目标,研究稀薄混合气条件下的等离子电晕高能点火技术。在分析四冲程汽油发动机点火过程的基础上,讨论了点火能量、点火提前角、点火线圈和火花塞等因素对发动机效率的影响,提出了单电源和多电源等离子系统的实现方案。单电源等离子点火系统通过增加储能电容和等离子电源,能够在火花塞形成火弧的瞬间,在火花塞电极之间提供能量较大的等离子电流,增大点火能量和火核半径,提高燃烧传播速度。针对单电源等离子点火系统的储能电容充电速度较慢、一次燃烧过程只能提供瞬间的等离子能量等局限,提出了多电源等离子点火系统,通过增加电压检测和驱动控制,能够在火花塞燃烧的整个过程中提供可控的、持续的等离子电流,进一步提高点火能量和燃烧效率。在此基础上,对单电源和多电源等离子点火系统进行了设计,研制了原理样机,通过实验验证了等离子放电过程。