平均指示压力是从实际循环角度评价发动机汽缸工作容积利用率高低的一个参数，IMEP越高，同样大小的汽缸容积可以发出更大的指示功，汽缸工作容积的利用程度越佳。平均指示压力是衡量发动机实际循环动力性能的一个很重要的指标，如图3所示。假定当检测到每次离子流的阀值压力为400kPa、电流为15mA时，判定为失火，根据一定时间内出现低于该阀值的次数，从而决定给该汽缸停止供油。

图4所示为汽油机展开示功图。图中虚线表示只压缩不点火的压缩线，在燃烧压力线上，A点为火花塞跳火点，B点为燃烧压力线脱离压缩压力线点，C点为最高压力点。燃烧过程的进行是连续的，为分析方便，按其压力变化的特征，可人为地将汽油机的燃烧过程分为3个阶段。

1.着火落后期

从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止这段时间，称为着火落后期。如图中阶

曲轴转角称为点火提前角，用θig表示。火花塞跳火后，并不能立刻形成火焰中心，因为混合汽氧化反应需要一定时间，当火花能量使局部混合汽温度迅速升高，以及火花放电时两极电压在1.5万V以上时，混合汽局部温度可达2000℃，加快了混合汽的氧化反映速度。这种反应达到一定的程度(所需要时间约占整个燃烧时间的15%左右)时出现发光区，形成火焰中心。此阶段压力无明显升高。

着火落后期的长短与燃料本身的分子结构和物理化学性质、过量空气系数、开始点火时汽缸内温度和压力(取决于压缩比)、残余废气量、汽缸内混合汽的运动、火花能量大小等因素有关。

2.明显燃烧期

从火焰中心形成到汽缸内出现最高压力为止，这段时间称为明显燃烧期，图中为第2阶段。当火焰中心形成后，火馅前锋以20~30m/s的速度从火焰中心开始逐层向四周的未燃混合汽传播，直到连续不断扫过整个燃烧室。混合汽的绝大部分(约80%以上)在此期间燃烧完毕，压力、温度迅速升高，出现最高压力点C。最高压力点C出现的时刻对发动机功率、燃油消耗有很大影响。过早，混合汽点火早，使压缩功增加，热效率下降；过迟，燃烧产物的膨胀比减小，燃烧在较大容积下进行，散热损失增加，热效率也下降。实践证明，最高压力出现在上止点后12~15°曲轴转角时，示功图面积最大，循环功最多。此时对应的点火提取前角为最佳点火捉前角。因而，可以通过调整点火提前角，使最高燃烧压力出现在适宜的位置。

当火焰在火花塞中心电极附近形成时，此区域发生剧烈的化学反应，混合汽发生大量的电离。这些离子的浓度随反应的进行达到峰值，然后随着火焰前锋的转移而减少，并保持在平衡态，表现在这一阶段的离子流的波形上有个峰值。由于汽缸内气流运动的影响，火焰前锋有时会在火花塞附近摆动，使离子流大小有时会有波动。

3.补燃期(后燃期)

从最高压力点开始到燃料基本燃烧完为止称为补燃期。这一阶段的燃烧主要是明显燃烧期火焰前锋扫过的区域，部分未燃饶的燃料继续燃烧；吸附在汽缸壁上的混合汽层继续燃烧；部分高温分解产物(H2、O2、CO等)，因在膨胀过程中温度下降又重新燃烧、放热。由于活塞下行，压力降低，散热面积增大，使补燃期内燃烧放出的热量不能有效地转变为功。同时排气温度增加，热效率下降，影响发动机动力性和经济性。

火焰前锋已离开火花塞，这区域的化学反应基本结束，前面所提及的离子流达到了稳态浓度。但汽缸内的温度和压力由于燃料的燃烧放热而迅速升高，在高温高压作用下，NO会发生热电离生成NO＋和自由电子。NO＋增加，在缸内压力达到最大时，NO＋浓度达到最大，其热电离产生的自由电荷浓度达到最大。然后随着做功冲程的进行，逐渐降到最低。

同样，离子流波形的形成通常也对应分为点火期、火焰前锋期、后火焰期，如图5所示。

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