傳統(tǒng)機械式燃油噴射系統(tǒng)，主要包括：油箱、低壓輸油泵、燃油濾清器、高壓燃油泵、噴油器以及油管等。工作過程是：發(fā)動機曲軸通過齒輪帶動噴油泵的凸輪軸轉(zhuǎn)動，把燃油從油箱送到輸油泵，形成低壓，再經(jīng)過燃油濾清器，一部分供給高壓的噴油泵，另一部分回到油箱。進入噴油泵的燃油，通過高壓油管輸送到噴油器，當壓力超過噴油器的開啟壓力時，噴油器開啟，進行噴油。
柴油噴油泵的控制依賴于發(fā)動機，主要體現(xiàn)在：發(fā)動機給噴油泵提供動力，發(fā)動機每旋轉(zhuǎn)2圈各缸做功1次，噴油泵旋轉(zhuǎn)1圈，對各缸進行1次燃油噴射。這樣來看，噴油泵噴油的大體時刻就由發(fā)動機間接控制，并且柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化較大。噴油提前器是在發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)較高的時候使噴油泵的凸輪軸相應(yīng)地提前一個角度，滿足發(fā)動機高速時的要求。調(diào)速器是通過感應(yīng)元件感知發(fā)動機的各種工況，對柴油發(fā)動機進行控制，主要是滿足怠速時的穩(wěn)定性和超過標定轉(zhuǎn)速時的斷油，其余工況依靠感應(yīng)元件和調(diào)速器內(nèi)的彈簧的平衡來穩(wěn)定發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。
機械柴油噴射與電控共軌柴油噴射的差異主要表現(xiàn)在燃油的供給方式和對噴油時刻的選擇上。
傳統(tǒng)機械式噴油系統(tǒng)高壓油管內(nèi)的油壓是瞬間脈動高壓，主要是由柱塞連續(xù)供油形成的。這種脈動對于噴油器噴油的穩(wěn)定性有很大的影響，使得噴油器容易產(chǎn)生噴油波動，在高壓油管中使燃油產(chǎn)生壓力波，壓力波在高壓油管中來回振蕩，在下一循環(huán)中會產(chǎn)生波動的疊加或減弱效應(yīng)。由此，噴出的油霧顆粒不均勻，易出現(xiàn)二次噴射或多次噴射，從而燃燒不充分，經(jīng)濟性變差，動力性下降，熱效率降低，排放物增加。
傳統(tǒng)機械式噴油系統(tǒng)的噴油量主要是受負荷的影響，負荷調(diào)整噴油量即通過提前器和調(diào)速器對此油量進行修正，但不能實現(xiàn)精確的控制。
