점화 플러그는 점화코일에서 유도된 고전압으로 연소실 내부에 혼합기의 점화에 필요한 전기적 불꽃을 생성시키는 역할을 합니다. 점화플러그에 연결된 와이어를 통하여 플러그에 전달된 고전압은 점화플러그의 중심전극과 접지전극 사이의 혼합기 중에 불꽃 방전(Spark Discharge)을 일으키고, 이 불꽃이 연소실에 충진되어 있는 혼합기를 점화합니다. 점화플러그의 단면 구조를 왼쪽 그림에 보입니다. 왼쪽의 그림에서 가운데에 있는 노란색 부분이 점화플러그의 중심전극이고, 중심전극의 맨 아래로부터 약간의 틈을 사이에 두고 "L"자 모양으로 점화플러그의 몸통에서 나와 있는 부분이 점화플러그의 접지전극입니다.
점화플러그는 연소실 내부에 노출되어 있기 때문에 그 사용 환경이 매우 열악하므로, 여러 가지 특성들이 요구되고 있습니다. 30KV이상의 고전압이 인가되어도 전기적 절연성이 유지되어야 하고, 30bar정도의 고압에 주기적으로 노출되어도 기계적 손상을 받지 않아야 하며, 또 고온의 연소 생성물에 의한 부식에도 견딜 수 있어야 합니다.
가솔린엔진에서는 점화플러그의 중심전극과 접지전극 사이에서 전기 불꽃이 튀겨져야 이 불꽃을 시작으로 연료의 연소가 진행됩니다. 따라서, 점화플러그는 엔진의 시동성, 유해가스의 배출, 연료의 소비, 그리고 엔진의 출력에 막대한 영향을 미칩니다. 가솔린 연료에 납이 포함되어 있을 때에는 납의 퇴적에 의한 점화플러그의 고장이 많았었지만, 요즘처럼 무연가솔린을 사용하는 경우에는 전기 방전에 의한 전극의 손실이 점화플러그를 마모시키는 주된 원인이 되고 있습니다. 전극의 마모는 금속으로 이루어진 두 전극 사이를 전자가 이동하기 때문이며, 플러그에서 불꽃이 방전될 때마다 전극으로부터 금속원자가 방출되므로 수백만 번의 점화가 있게 되면 전극의 모서리는 둥글게 닳게 됩니다.
이처럼 전극이 마모되어 전극 사이의 간극이 넓어지면, 불꽃을 방전시키는 데에 더 큰 전압이 필요하게 되고, 이 과정이 반복되어 전극 간극이 어떤 한계보다 더 넓어지면, 방전에 필요한 고전압을 차량에 장착되어 있는 점화시스템으로는 더 이상 얻을 수 없으므로, 엔진에서는 실화(Ignition Misfire)가 발생됩니다. 실화가 발생되면 시동이 잘 안 걸리고, 연료소모가 많아지며, 공회전 상태가 불안하고, 또 출력이 부족해집니다. 그리고 가속할 때에 차량에 진동이 수반되는 현상이 발생할 수도 있습니다. LPG연료를 사용하는 자동차의 경우에는 점화플러그의 전극 간극이 넓어졌을 때 역화(Back-fire)현상이 발생하는 등 차량의 기능에 더 큰 영향을 미치게 됩니다.
