柴油機正常運行中會產生非常多熱量，而機油有帶有部分熱量的作用，而機油受高溫的影響，如果機油溫度長時間超過120°C，就會失去其潤滑、清潔、散熱的作用，嚴重時會直接導致發動機燒瓦抱軸，所以需要柴油機機油散熱器發揮作用，保持機油在適宜的溫度范圍內工作，在高溫時對機油進行強制冷卻。

柴油機機油散熱器是一種加速潤滑機油散熱使其保持較低溫度的裝置。在高性能、大功率的強化發動機上，由于熱負荷大，必須裝設機油散熱器。機油散熱器布置在潤滑油路中，其工作原理與冷卻器相同。

機油冷卻器分以空氣為冷卻介質和以水為冷卻介質兩種。

機油散熱器一般為管片式結構與冷卻系統水散熱器相似，通常裝在水散熱器的前面或后面。其特點是結構簡單，沒有冷卻水滲入機油中的可能，適合行駛式柴油機。

機油冷卻器有管式和板翅式兩種形式。管式水冷機油冷卻器的散熱器芯由帶散熱片的鋼管組成，兩端與散熱器前后的水管連通。當柴油發電機組工作時，冷卻水在管內流動，機油在管外受隔片限制，而成彎曲路線流向出油口，機油中的熱量通過散熱片傳給冷卻水帶走。

如果機油冷卻器被堵住，那么也會直接影響機油的正常散熱，并且還會導致機油壓力不足等其他問題。在日常保養時，也應當定期檢查機油冷卻器，如果發現問題，應當對其進行及時清理或更換。