轴针式喷油器的工作原理与孔式喷油器相同，只是结构上有所不同：在针阀下端的密封锥面以下延伸出一个伸出孔外的轴针，其形状可以是倒锥形或圆柱形，从而使喷孔成为圆环状的狭缝。这样，喷油时喷柱将呈空心的锥状或柱状。喷孔通过断面与喷注锥角的大小取决于轴针的升程和形状，因此要求轴针的形状加工十分精确。轴针式喷油器的喷孔直径大（一般为1—3mm），喷油压力低（一般为10—14MPa），自洁能力强（喷孔不易积炭和堵塞），喷油特性好（满足开始喷油少、中期喷油多、后期喷油少的要求），对柴油滤清质量要求低，它适用于对喷雾质量要求不高的涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室。例如4125A4型柴油机的喷孔直径为1.5mm，喷油压力为12.7MPa。
传统的喷油器顶杆较长，调压弹簧位置距针阀较远，使针阀上下运动惯性增大，对针阀体上密封锥面的冲击加大，针阀对油压的反应灵敏度降低。为延长喷油器的使用寿命，提高针阀关闭速度，一般对于转速大于3000r/min的柴油机，应采用低惯量喷油器。但低惯量喷油器的弹簧外径小，机械应力和热应力大，故对弹簧质量要求相对提高。此外，为进一步减小运动惯量，可采用减小针阀直径的方法进一步减小喷油器的运动惯量，低惯量喷油器对于防止针阀座面穴蚀、避免燃气倒流造成喷油嘴积炭卡死以及由于针阀反应不灵可能造成的滞后喷射等不良现象效果良好。GF-MAI
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