柴油發電機組供油系統工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務，泵油過程可分為以下三個階段。從以下所述的吸油和壓油流程可見，在柱塞向上運動的整個步驟中，只是中間一段行程才是壓油流程，這一行程稱為柱塞的有效行程。
一、柴油發電機組噴油泵的工作流程
1、進油過程
柴油發電機組噴油泵的吸油和壓油，由柱塞在柱塞套內的往復運動來完成。當柱塞位于下部位置時，柱塞套上的兩個油孔被打開，柱塞套內腔與泵體內的油道相通，燃油迅速注滿油室。
當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧力的作用下，柱塞向下運動，柱塞上部空間（稱為泵油室）產生真空度，當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開后，充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室，柱塞運動到下止點，進油結束。
2、供油過程
（1）當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時，柱塞彈簧被壓縮，柱塞向上運動，燃油受壓，一部分燃油經油孔流回噴油泵上體油腔。從柱塞開始間向上運動到油孔被柱塞上端面擋住前為止。在這一段時間內，由于柱塞的運動，燃油從油室被擠出，流向油道。所以這段升程稱為預行程。
（2）當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時，由于柱塞和套筒的配合間隙很?。?.0015-0.0025mm）使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔，柱塞繼續上升，當壓力超過出油閥的彈簧彈力和上部油壓時，就頂開出油閥，燃油壓入油管送至噴油器。
（3）當柱塞將油孔擋住時，便開始壓油流程。柱塞上行，泵油室內的油壓迅速升高，泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時，推開出油閥，高壓柴油經出油閥進入高壓油管，通過噴油器噴入燃燒室。
3、回油過程
柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。
柱塞繼續向上運動時，供油也一直繼續著，壓油程序持續到柱塞上的螺旋斜邊讓開柱塞套回油孔時為止，當油孔一被打開，高壓油從油室經柱塞上的縱向槽和柱塞套上的回油孔流回泵體內的油道。此時柱塞套油室的油壓迅速降低，出油閥在彈簧和高壓油管中油壓的作用下落回閥座，噴油器立即停止噴油。這時雖然柱塞仍繼續上行，但供油已終止。
二、噴油泵實現吸油和壓油的條件
1、有一個或幾個密封容積，且體積大小周期性變化；
2、體積變大時，內部壓力下降，油在大氣壓作用下進入密封容積，實現吸油，體積變小時，油液被擠壓出去，實現壓油；
3、吸、壓油油口必須分開，即有相關的配流裝置。
三、噴油泵供油量調節
為了適應柴油發電機組負載的要求，噴油泵的供油量必須能夠在最大供油量(全負載)到零供油量(停機)的范圍內進行調節。
當柱塞轉動時，供油開始時間不變，而供油終了時間，則由于柱塞斜邊對柱塞套回油孔位置的改變而變更了。隨著柱塞轉動的角度不同，柱塞的高效行程也就不同，因而供油量也隨之改變。柱塞對于不供油位1轉動的角度越大，則柱塞上端面到打開拄塞套回油孔的斜邊距離也越大，供油量也就越大，若柱塞轉動的角度較小，則斷油開始較早，供油量也較小。當柴油發電機組停機時必須斷油，為此，可將柱塞上的縱向槽轉到正對著柱塞套上回油孔。此時，在整個柱塞行程中，柱塞套內的燃油一直通過縱向槽、回油孔流回油道，沒有壓油程序，故供油量等于零。