Như chúng ta đã biết, động cơ đã có nhiều cải tiến, nhưng hiệu suất của động cơ vẫn chưa cao trong quá trình chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng cơ học. Phần lớn năng lượng trong xăng (khoảng 70%) được chuyển thành nhiệt, và việc tản nhiệt này là nhiệm vụ của hệ thống làm mát của ô tô. Trên thực tế, một chiếc ô tô đang chạy trên đường cao tốc, lượng nhiệt mất đi do hệ thống làm mát của nó đủ để sưởi ấm hai ngôi nhà bình thường! Nếu động cơ trở nên lạnh, nó sẽ đẩy nhanh quá trình mài mòn các bộ phận, do đó làm giảm hiệu suất của động cơ và thải ra nhiều chất ô nhiễm hơn.
Do đó, một chức năng quan trọng khác của hệ thống làm mát là làm nóng động cơ nhanh nhất có thể và giữ ở nhiệt độ không đổi. Nhiên liệu đốt cháy liên tục trong động cơ ô tô. Hầu hết nhiệt lượng sinh ra trong quá trình đốt cháy được thải ra từ hệ thống xả, nhưng một phần nhiệt vẫn còn trong động cơ, khiến động cơ nóng lên. Khi nhiệt độ của chất làm mát khoảng 93°C, động cơ đạt đến điều kiện hoạt động tốt nhất.

Chức năng của bộ làm mát dầu là làm mát dầu bôi trơn và giữ nhiệt độ dầu trong phạm vi làm việc bình thường. Trong động cơ tăng cường công suất cao, do tải nhiệt lớn, phải lắp bộ làm mát dầu. Khi động cơ đang chạy, độ nhớt của dầu trở nên loãng hơn khi nhiệt độ tăng, làm giảm khả năng bôi trơn. Do đó, một số động cơ được trang bị bộ làm mát dầu, có chức năng là giảm nhiệt độ của dầu và duy trì độ nhớt nhất định của dầu bôi trơn. Bộ làm mát dầu được bố trí trong mạch dầu tuần hoàn của hệ thống bôi trơn.

Các loại bộ làm mát dầu:
1) Bộ làm mát dầu làm mát bằng không khí
Lõi của bộ làm mát dầu làm mát bằng không khí bao gồm nhiều ống làm mát và tấm làm mát. Khi xe đang chạy, luồng gió ngược chiều của xe được sử dụng để làm mát lõi làm mát dầu nóng. Bộ làm mát dầu làm mát bằng không khí yêu cầu thông gió xung quanh tốt. Rất khó để đảm bảo đủ không gian thông gió trên những chiếc xe thông thường và chúng thường ít được sử dụng. Loại bộ làm mát này chủ yếu được sử dụng trong xe đua vì tốc độ cao của xe đua và lượng không khí làm mát lớn.
2) Bộ làm mát dầu làm mát bằng nước
Bộ làm mát dầu được đặt trong mạch nước làm mát và nhiệt độ của nước làm mát được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ của dầu bôi trơn. Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn cao, nhiệt độ của dầu bôi trơn được giảm xuống bởi nước làm mát. Khi động cơ được khởi động, nhiệt được hấp thụ từ nước làm mát để làm cho nhiệt độ dầu bôi trơn tăng nhanh. Bộ làm mát dầu bao gồm một vỏ làm bằng hợp kim nhôm, một nắp trước, một nắp sau và một ống lõi đồng. Để tăng cường khả năng làm mát, các bộ tản nhiệt được lắp bên ngoài ống. Nước làm mát chảy ra bên ngoài ống và dầu bôi trơn chảy vào bên trong ống và hai bên trao đổi nhiệt. Ngoài ra còn có các cấu trúc trong đó dầu chảy ra bên ngoài ống và nước chảy vào bên trong ống.