柴油机使用的燃料是柴油，由于柴油比汽油粘度大，蒸发性差，所以在柴油机工作时，必须采用高压喷射的方法在压缩行程活塞接近上止点时，将柴油以雾状喷入燃烧宝，直接在气缸内部形成可燃混合气，并借助气缸内空气的高温自行发火燃烧。
柴油机燃油系统同时要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出任务。
中文名：柴油机燃油系统 燃 料：柴油
燃料粘度：大 燃料蒸发性：差
功 用：燃料供给、形成混合气、排除废气 混 合：缸内混合
要求根据可燃混合气形成特点燃料与空气的混合是在气缸内进行的。柴油蒸发性和流动性都比汽油差，不能在气缸外部形成混合气。接近压缩行程终点时，把柴油喷入气缸，受热、蒸发、扩散，与空气混合。混合气形成的时间很短（15～35 °CA），燃烧室各处混合气成分不均匀，且随时间变化。柴油粘度大，不易挥发，必须用高压以雾状喷入。
可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的，即边喷射、边混合、边燃烧（扩散燃烧）。必须要有足够的空气和柴油混合：α=1.2～2.2。理论空燃比14.5。进气道、燃烧室、燃油系统要相互匹配。喷油提前角：是指从喷油器喷油开始，到活塞运行至上始点时曲轴转过的角度。
根据喷油提前角柴油喷入气缸后，要经过一定时间的物理化学过程后才能着火燃烧。要在上止点附近着火，就要在上止点之前喷油。气缸内柴油着火前的物理化学过程准备时间基本不变，但转速越高，同样时间所占曲轴转角就越大。所以，喷油提前角应随发动机转速增高而加大。
自动调速柴油机高压供油系统中，只能控制喷入气缸的油量，但油量控制装置与发动机负荷没有直接联系（汽油机用节气门控制进入缸内的空气量）。负荷增加时，如果每循环油量不变，则发动机转速降低，甚至熄火；负荷减小时，若油量不变，则发动机转速增大，甚至可能超速。发动机转速不稳，随负荷而变。需要设置自动调速装置，使之根据负荷变化，自动调整喷油泵循环供油量，以使柴油机稳定转速运行。
适时调整在适当时刻将增压的、洁净的、适量的柴油以适当的规律喷入气缸：喷油正时（喷油提前角）和喷油量与发动机工况适应；喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室的分布与燃烧室类型适应。多缸机一个工作循环内，各缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致；根据负荷变化自动调节循环喷油量，保证发动机稳定运转，稳定怠速，限制超速。
燃油系统元件组成燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。
空气供给装置：空气滤清器、进气管道。
混合气形成装置：燃烧室。
废气排出装置：排气管道、消音器。
燃油系统构造低压供油系统将过滤后的清洁燃油输入喷油泵的低压油腔，并将多供和喷油器泄漏的柴油送回油箱。油箱、低压油管、柴油滤清器、输油泵。一般称为燃油系统的辅助装置。输油泵输油压力0.1~0.25MPa
高压喷油系统将输入的低压油加压到超过喷油器开启压力，以雾状喷入气缸。喷油泵、高压油管、喷油器，称为泵－管－嘴系统。也有喷油泵、喷油器合一的所谓泵喷嘴系统。一般柴油机燃油喷射装置指的是高压喷油系统。
自动调节系统喷油提前器：转速变化时自动调整喷油正时。调速器：根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵供油量，使转速保持稳定。
