柴油机压缩空气并在最大压缩点将燃料喷入燃烧室，由于高温作用燃料自燃着火。燃料是藉助于喷油泵和喷油器喷入柴油机燃烧室。在喷射时，燃烧室内存在高压，喷油系统的喷射压力必须大大超过燃烧室内压力。

柴油喷射系统将燃料喷入燃烧室，必须具备下列五个主要条件：（1）燃料喷射量计量正确；（2）定时喷射燃料；（3）控制燃料喷射率；（4）燃料雾化成细小的微粒；（5）燃烧室内燃料分配合适。

柴油喷射有两种不同的方法：空气喷射和机械喷射。空气喷射系统系利用外来空气压力迫使适量的燃油进入气缸。机械喷射系统是借燃料的液体压力将燃料压入气缸，是现在通常采用的一种。有四种基本形式的机械式燃油喷射系统：共油道系统、泵控制（或急动泵）系统、整体喷射系统、分配式喷射系统。

共油道系统：共油道系统由高压油泵供油到共油道或连管箱，连管箱用油管连接各个喷油器。每个喷油器喷出的油由供油凸轮控制，并由控制楔作调节。泵控制系统：也称急动泵系统，每个喷油器各有单独的油泵。油泵分离安装，由辅助轴驱动，并用适当的油管与喷油器相连接。整体喷射系统：该系统将油泵和喷油器连为一整体（泵喷嘴），没有高压油管。通常利用推杆和摇臂实现喷油系统工作。

分配式喷射系统：有两种形式的分配式系统。一种形式是带有分配器的高压计量泵，分配器将燃料分配给每个气缸。另一种形式是提供低压计量和分配，喷射高压油由凸轮驱动喷油器完成。机械式喷射泵机械式喷射泵具有许多功能，经过高压，它定时、定量地通过喷孔压出燃料。

大多数机械式燃料喷射泵设计成柱塞式并由凸轮驱动，但控制燃料供给量所使用的方法却有多种。控制燃料量的方法中有：（1）可变行程；（2）进口节流；（3）回流节流；（4）定时回流；（5）控制孔口开启。现代设计多用控制孔口开启的方式。可变行程设计：可变行程设计中，通过凸轮盘在其凸轮轴上的槽道内，滑入或滑出来改变柱塞行程。调速器控制凸轮轴的轴向运动，凸轮轴本身又使凸轮盘产生径向移动。

进口节流设计：进口节流设计中，流入泵缸的燃料被节流。转动计量阀时，柱塞泵入口的开口尺寸改变，燃料被节流。回流节流设计：回流节流控制燃料的方法是，柱塞油腔内的定量燃料，在喷咀出油同时，部分燃油由旁通油道，通过节流阀返回进油口。旁通油道开口大小，由调速器作用控制针阀来改变。

定时回流设计：定时回流方法中的燃料计量，是通过溢出过剩燃料到机械操纵回流阀来控制的。转动带有摇杆小轴的偏心轴，控制溢油量。柱塞上升行程开始出油，如回流阀在摇杆的作用下被顶起，供油便停止。孔口控制设计：在孔口控制计量燃油的方法中，柱塞除压油外，另一种功用是作为一个阀去关闭或打开柱塞套筒上的孔。柱塞上设计有一个槽，转动柱塞时能改变柱塞的压油行程，因而控制了每个行程的燃油供给量。

美国波许柴油系统美国波许公司生产单缸和多缸发动机用喷油泵。单缸机喷油泵是定行程、柱塞偶件、孔口控制型油泵；多缸机则生产有定行程型柱塞泵，也有单柱塞分配式油泵。典型的孔口控制型喷油泵有APE和APF系列，每个泵的柱塞精密地装配在套筒内，保证密封，即使在高压低速下也具有良好的密封性。柱塞上有控制油量的螺旋线，与套筒成对研磨。

套筒上有两个相对的径向孔，燃油经径向孔流入套筒油腔。柱塞的压缩行程由凸轮驱动，吸油行程由柱塞弹簧推动。出油阀被压缩弹簧弹力密封，由出油管与发动机气缸上的各喷油器相连接。为控制喷油泵输出燃油，柱塞泵的上方有一控制套筒，套筒被一扇形齿轮夹住，有一控制杆与扇形齿轮啮合。

柱塞工作时移动控制杆，控制套筒带动柱塞旋转，改变出油量。柱塞向上运动，柱塞将进油孔关闭。此时燃料经出油阀压出，进入高压油管。如果柱塞继续向上，螺旋线与进油孔相对，供油停止。这时套筒油腔经直槽与进油腔相通，燃油被压回进油腔。若柱塞转动到直槽与进油孔相对，套筒油腔内的燃油不受压，燃油返回进入油腔，无燃油输出，供油停止。

燃烧室内混合气的形成由喷油器来控制。美国波许公司生产的喷油器有轴针式和孔式两种，在针阀底端有一伸出部分，形如小轴，称“轴针”。轴针在针阀底部穿出密封配合孔，喷射的燃料通过圆孔呈空锥形雾状。穿过喷孔的轴针有较好的自洁性，这可减少轴孔处炭的堆积而堵塞喷孔。

孔式喷油器设有轴针，但结构上与轴针式喷油器类似。孔式喷油器有一个或多个喷孔，位于喷油器针阀体阀座下面的顶端，为圆形孔，每一个喷孔的喷雾是相当密集的，喷雾形状由喷孔的数目和排列所决定。大喷油器可多达18个喷孔，每个喷孔直径可小至0.15mm。喷雾形状可能是对称的，也可能是不对称的（但形状规则），取决于燃烧室的形状和燃料分配的要求。喷油器工作由燃油压力控制喷油器工作。

喷油泵供油行程中，一旦油腔内压力超过了喷油器压力弹簧的预紧力，作用在喷油器针阀锥面上的压力就迫使针阀离座，燃油被喷入燃烧室。针阀开启压力（可调）由喷油器压力弹簧预紧力决定。喷油时，燃油流过高压油管，喷油器体的接头和油道，然后通过针阀体的沟槽和通道，由喷孔喷入发动机燃烧室。

进入喷油器的燃油的清洁特别重要，因为即使是微小的杂质也能使精密偶合件损坏。通常用两级或多级滤清，第一级或粗滤清器过滤掉较大和较重的颗粒，采用易清洗的金属网式滤清器。第二级或细滤清器能过滤掉3~5μm的颗粒。美国波许分配式油泵美国波许分配式油泵有两类：PS系列和系列。这类泵采用硬化钢制成的单个柱塞，柱塞作往复运动。柱塞泵还能旋转，以便分配燃油至发动机各缸。

它是高速（可达转／分），高压，单柱塞分配式喷射油泵，由调速器控制。这种泵适用于高速车辆、航海和工业柴油机上。可更换的液压头包括一个出油阀和柱塞，柱塞被多角凸轮驱动，液压头不停地转动进行燃油分配。燃油分配不需要调节，唯一需要调节的是燃油平均供给量。柱塞计量套筒的垂直运动控制供油量的改变。

该套筒可由控制杆操纵的控制机构驱动。离心机械式调速器操纵控制杆。调速器控制怠速、最大空转转速，以及任何给定的节流阀位置下的整个工作转速范围内的供油量。燃油供给泵从油箱吸油，经粗滤清器，然后通过细滤清器输送到静压头的油槽区。油槽区燃油压力由溢流阀组件控制。

燃油供给泵还有一安全阀，防止燃油系有阻塞的危险。一个内定时装置，称内可调定时器，按发动机转速需要，自动调节开始喷油提前或滞后。此外还有一个内部起动加油装置，在发动机转动时增加燃油，以利于起动。美国通用汽车公司柴油喷射系统美国通用汽车公司的柴油机是二冲程机，每缸有一个整体的泵喷嘴式喷油系统。每个泵喷嘴按负荷和转速变化的需要控制喷油量，产生高压喷入燃烧室内。

高压仅存在于喷油器的头部。通用汽车公司二冲程柴油机的燃料系统。它包括油箱、油管、滤清器、燃油泵、进油管和泵喷嘴。燃油泵将油箱的燃油经粗滤器吸入，并经细滤器送入泵喷嘴进油管，多余的燃油经回油管流回油箱。泵喷嘴工作原理如下：燃油泵以1.5Kgf/c㎡左右的压力将燃油经滤清器送入喷油器体，充满燃油室。柱塞由凸轮轴，推杆及摇臂驱动向下，柱塞弹簧使柱塞回位，作上下往复运动。套筒上有上油孔和下油孔，与环形燃油室相通，借助齿轮和齿条的运动可使柱塞转动。

柱塞的下端加工出上螺旋和下螺丝组成的螺旋槽，由于柱塞转动，两个螺旋面相对于套筒孔的关系便改变了，从而控制燃油量。当柱塞向下运动时，柱塞泵套筒油腔内的压力燃油经油孔和回到燃油室，在下油孔被柱塞盖住时，燃油自柱塞中心油道向上，经螺旋槽，由上油孔流回燃油室。

当上油孔被盖住后，回流停止，压油开始，柱塞向下压油，燃油流出止回阀进入喷油头，并建立起高压，直至喷油针离座。这时，高压燃油从喷射入燃烧室。当上螺丝打开上油孔时，高压腔内燃油经此孔流回燃油室，压油停止。柱塞向上回程运动，燃油泵来油充入高压油腔。当阀门被杂质沾污开启时，止回阀可防止燃烧室气体进入泵喷嘴，而燃油可以继续喷出，直至阀门将杂质碾去。

控制齿条使柱塞旋转时，改变螺旋槽对油孔的相对位置，将油孔盖住的时间延迟或提早，改变喷油开始和结束的时间，同时改变了喷油量。控制齿条完全推入时，喷油量最大，这时上油孔盖住后不久，下油孔即被盖住。控制齿条完全拉出时，上油孔已露出螺旋槽，而下油孔还未盖住，结果所有燃油全被压回燃油室，无燃油喷出。每个菜喷嘴的控制齿条，由一根控制杆操纵，控制轴又与调速器和节流阀相连接。