Para operar da forma mais eficiente possível e para evitar quaisquer efeitos negativos na ignição e combustão de um motor em funcionamento, a Denso, marca que disponibiliza uma das mais abrangentes gamas de vela de incandescência e velas de ignição, explica que as velas de ignição ser projetadas para suportar uma ampla gama de condições extremas.
As velas de ignição devem poder suportar temperaturas variáveis. A superfície de uma vela atinge até 3000° C durante a combustão da mistura ar-combustível. Durante o curso de admissão, a vela de ignição está sujeita a arrefecimento repentino, repetido a cada rotação. Ao mesmo tempo, a vela deve libertar calor suficiente para evitar tornar-se uma fonte de pré-ignição.
As velas de ignição devem poder operar sob severas mudanças de pressão. No curso de admissão, a pressão é menor que 1 atm, mas no curso de combustão, atinge mais de 50 atm. Assim, as velas de ignição são obrigadas a ter a resistência mecânica para suportar essa pressão severa. As velas de ignição também devem ser capazes de manter uma vedação hermética entre o invólucro e o isolador neste ambiente onde a temperatura e a pressão se alteram constantemente.
As velas de ignição devem ser capazes de canalizar alta tensão de até 10 a 30 kV do terminal para os eléctrodos sem libertar energia, pois isso levará a falhas de ignição. Ao mesmo tempo, a interferência de rádio causada pelos picos de alta tensão e corrente deve ser suprimida para evitar erros nos sensores ao redor.
Além disso, as velas de ignição devem ter a resistência à prova de desgaste para minimizar o desgaste do eléctrodos num ambiente de utilização severa – algumas velas de ignição também possuem eléctrodos feitos de metais preciosos exatamente para esse fim. As velas de ignição devem também ser capazes de minimizar a obstrução dos eléctrodos e ter propriedades de autolimpeza que evapore os depósitos de carbono. Portanto, é desejável que a temperatura da vela de ignição aumente rapidamente, mesmo quando o veículo opera a baixa velocidade e que a secção do isolador atinge a temperatura de autolimpeza (cerca de 500° C).
