Els injectors de combustible mecànics s'utilitzen principalment en sistemes de motor dièsel convencionals. El seu principi de funcionament bàsic consisteix a aprofitar el combustible d'alta-pressió per superar la tensió de la molla, controlant així l'obertura i el tancament d'una vàlvula d'agulla per aconseguir la sincronització precisa, la mesura i la injecció atomitzada de combustible.
Inici de la injecció: a mesura que la bomba d'injecció inicia la seva carrera de bombeig, el gasoil d'alta-pressió flueix a través de la línia de combustible cap als passos interns del cos de l'injector, exercint pressió sobre la superfície de seient cònica de la vàlvula d'agulla. Quan l'empenta cap amunt generada per la pressió del combustible supera la força de precàrrega de la molla reguladora de la pressió-, la vàlvula d'agulla s'eleva cap amunt, obrint els orificis d'injecció. La força de precàrrega de la molla reguladora es pot ajustar mitjançant un cargol-regulador de pressió, ajustant així la pressió específica d'injecció de combustible.
Injecció de combustible: el dièsel flueix des del sac de combustible situat sota la vàlvula d'agulla i s'expulsa a través dels orificis d'injecció com una boira finament atomitzada. Com més alta sigui la pressió del combustible, millor serà l'efecte d'atomització, que facilita una combustió més completa.
Finalització de la injecció: quan la bomba d'injecció deixa de subministrar combustible, la pressió dins de la cambra de combustible cau ràpidament. Sota la força de la-molla reguladora de la pressió, la vàlvula d'agulla torna ràpidament a la seva posició seient, tancant els orificis d'injecció i evitant el goteig de combustible.
