为了使柴油机各运动零件在工作时具有良好的润滑条件，提高柴油机运用的可靠性和耐久性，在内燃机车上设置了润滑油(机油）系统。柴油机工作时，其运动零件的接触表面产生摩擦，摩擦阻力不但增加了柴油机功率的消耗和机表面产生摩擦,而且摩擦产生的高温将使零件表面烧损，配合间隙***，甚至咬死，因此必须加以润滑。
润滑油系统的作用 ①润滑摩擦副，减少机械摩擦损失；②带走摩擦产生的热量和冷却有关零件；③清洁运动零件表西由摩擦产生的金属微粒及燃烧后附在气缸壁上的焦炭；④密封活塞环与气缸壁间隙, 以防燃气进入曲轴箱：⑤防锈、防腐及缓冲和减少噪声。
润滑油系统的任务是把清洁的、具有一定压力和适当温度的润滑油输送到各运动零件的摩擦表面，并使之循环使用。
润滑油系统由柴油机底壳、机油泵、机油热交换器、机油滤清器、柴油机内部润滑系统、仪表、阀及管路等组成。
内燃机车润滑油系统流程 润滑油系统以主机油泵作为动力迫使机油循环流动，以压力润滑的方式润滑各摩擦副，只是齿轮及活塞裙等少部分采用飞溅润滑
润滑油系统 ①柴油机启动循环回路。柴油机启动前，主机油泵尚未工作。安装在机车动力室内的启动机油泵开始工作，从柴油机油底壳吸油，通过逆止阀泵入主机油管路，经过机油热交换器、机油滤清器进入柴油机内部润滑油系统，为柴油机提供压力油,直至达到柴油机启动油压，柴油机便可启动。②工作路。柴油机启动以后，柴油机上的两台主机油泵开始工作,将油底壳内的机油经波滤网和吸油道吸入，然后泵入机油热交换器冷却后，分为两面部分:其中少部分机油通过离心精滤器流回油底壳,以提 油的清洁度;其余的绝大部分机油经机油滤清器净化,进入柴油机润滑油系统，润滑各零件的摩擦表面及冷却活塞顶后流回油底壳。③机油预热油路，参见内燃机车预热系统。④加入及排出机油管路。在机车动力室，车架两侧均设有通入油底壳的加油、排油管，用截止阀控制，供柴油机加、排机油之用。少量补油可从检查孔注入，但需注意过滤。为彻底排尽管道内的机油，在机油热交换器及机油浇清器和柴油机之间的连接管路的 低位置处设有机油回油管，用截止控制排油。
机油滤清器 用于清除机油中的各种***杂质，使机油保持一定的清洁度，以保证柴油耐久可靠地工作。
机油滤清器主要由压盖,中盖、边盖、滤清器体、化纤滤芯、磁钢、轴、O形密封圈及双针压力表等组成。
滤清器壳体为钢板焊接结构。在滤芯装配前应对壳体进行1.2 MPa的压力试验，保压10 min，不允许有任何渗漏现象和明显的变形。滤清器有3个相同的化纤滤芯并联安装，并有12个磁钢，用于吸附机油中存在的铁磁性金属磨粒。
滤清器组装完后，还须进行压力为1 MPa的密封性试验，所有密封面应无油液渗漏。
机油从滤清器在额定流量为120 m3/h、油温为75℃、油压为0.7 MPa时，滤清器的原始总成压差小于0.04 MPa。当其阻力超过0.1 Mpa时，应更换新的滤芯。
机油热交换器 是以水为冷却介质对机油进行冷却（或预热）的重要部件，在内燃机车上得到广泛应用。普遍采用具有活动管板的水冷管式油水热交换器。