Воспламеняет смесь в двигателе искра, которая возникает между электродами свечи. При оптимальном зазоре между ними (0,6-0,8 мм) и нормальном составе топливо-воздушной смеси в цилиндре искровой разряд начинается, когда разность потенциалов между электродами достигает около десяти киловольт. Искра пробивает пространство между электродами, среда между ними ионизируется, нагревается некоторое небольшое по объему количество смеси до температуры воспламенения, а затем смесь воспламеняется. Далее пламя распространяется по всему объему камеры сгорания. Электрическое сопротивление среды и напряжение между электродами в последний момент резко падает до 1-2 кВ. Через некоторое время (0,7-1,5 миллисекунды) по окончании процесса сгорания смеси становится все меньше ионизированных частиц вблизи электродов, поэтому сопротивление среды возрастает и напряжение между электродами растет до 3-5 кВ. Этого для пробоя недостаточно, и высокое напряжение, колеблясь в соответствии с затухающими переходными процессами в катушке зажигания, опускается к нулю — до следующего импульса.
Когда зазор между электродами свечи меньше, то и пробой происходит при меньшем напряжении. Это не самый лучший вариант. Энергия искры меньше, хуже условия для поджига смеси, а в конечном итоге снижаются мощностные и экономические характеристики двигателя. Если же в свече зазор больше нормы, то пробой происходит, наоборот, при более высоком напряжении. В энергетическом отношении это вроде бы неплохо, но при этом растет вероятность пробоя диэлектрических деталей и утечек тока. Это может в самый неподходящий момент привести к перебоям в работе двигателя, невозможности его запустить, особенно во влажную погоду и т.п.
На высоковольтное напряжение влияет состояние двигателя. Если при нормальном зазоре в свечах напряжение ниже нормы (всего 4-6 кВ), то, возможно, переобогащена смесь, поступающая в цилиндры. Ведь чем она богаче, тем лучше проводит ток, — и, следовательно, при меньшем напряжении будет происходить пробой между электродами. Значит, надо заняться карбюратором. Если же, наоборот, высокое напряжение выше нормы (например, 13-15 кВ) — смесь слишком бедная. Двигатель может останавливаться на холостых оборотах, не развивать полной мощности и т.д. Другой причиной, кроме смеси, может быть обрыв или отсутствие полного контакта в проводах высокого напряжения.
Если высокое напряжение больше нормы в одном из цилиндров, то в число возможных причин можно включить и подсос воздуха в этот цилиндр.
При нормальных условиях (состав смеси, давление, влажность, температура) для воспламенения смеси требуется весьма незначительная энергия и «пробивное» напряжение не более 10 кВ. В целях получения более надежного зажигания смеси при любых условиях применяют системы зажигания высокой энергии ( «пробивное» напряжение — до 25 кВ).