Obwohl Motoren bereits stark verbessert wurden, ist der Wirkungsgrad bei der Umwandlung von chemischer in mechanische Energie immer noch gering. Der Großteil der Energie im Benzin (ca. 70 %) wird in Wärme umgewandelt, deren Ableitung das Kühlsystem des Fahrzeugs übernimmt. Tatsächlich reicht der Wärmeverlust des Kühlsystems eines Autos auf der Autobahn aus, um zwei normale Häuser zu heizen! Ein kalter Motor beschleunigt den Verschleiß der Komponenten, verringert dadurch die Effizienz und erhöht den Schadstoffausstoß.
Eine weitere wichtige Funktion des Kühlsystems besteht daher darin, den Motor schnellstmöglich aufzuwärmen und auf konstanter Temperatur zu halten. Im Automotor verbrennt der Kraftstoff kontinuierlich. Der Großteil der bei der Verbrennung entstehenden Wärme wird über das Abgassystem abgeführt, ein Teil verbleibt jedoch im Motor und führt zu dessen Erwärmung. Bei einer Kühlmitteltemperatur von etwa 93 °C erreicht der Motor seinen optimalen Betriebszustand.

Die Funktion des Ölkühlers besteht darin, das Schmieröl zu kühlen und die Öltemperatur im normalen Betriebsbereich zu halten. Bei Hochleistungsmotoren ist aufgrund der hohen Wärmebelastung der Einbau eines Ölkühlers erforderlich. Bei laufendem Motor nimmt die Viskosität des Öls mit steigender Temperatur ab, was die Schmierfähigkeit verringert. Daher sind einige Motoren mit einem Ölkühler ausgestattet, dessen Aufgabe es ist, die Öltemperatur zu senken und eine bestimmte Viskosität des Schmieröls aufrechtzuerhalten. Der Ölkühler ist im Ölkreislauf des Schmiersystems angeordnet.

Arten von Ölkühlern:
1) Luftgekühlter Ölkühler
Der Kern des luftgekühlten Ölkühlers besteht aus mehreren Kühlrohren und Kühlplatten. Bei laufendem Fahrzeug kühlt der Fahrtwind den heißen Ölkühlerkern. Luftgekühlte Ölkühler benötigen eine gute Belüftung. Bei herkömmlichen Fahrzeugen ist es schwierig, ausreichend Belüftungsraum zu gewährleisten, und sie werden daher selten eingesetzt. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit und des großen Kühlluftvolumens wird dieser Kühlertyp hauptsächlich in Rennwagen eingesetzt.
2) Wassergekühlter Ölkühler
Der Ölkühler befindet sich im Kühlwasserkreislauf. Seine Temperatur dient zur Regelung der Schmieröltemperatur. Bei hoher Schmieröltemperatur senkt das Kühlwasser die Schmieröltemperatur. Beim Starten des Motors wird die Wärme vom Kühlwasser absorbiert, wodurch die Schmieröltemperatur schnell ansteigt. Der Ölkühler besteht aus einem Gehäuse aus Aluminiumlegierung, einer vorderen und einer hinteren Abdeckung sowie einem Kupferkernrohr. Zur Verbesserung der Kühlung sind außen am Rohr Kühlkörper angebracht. Kühlwasser fließt außen am Rohr, Schmieröl innen, und beide tauschen Wärme aus. Es gibt auch Ausführungen, bei denen Öl außen am Rohr und Wasser innen am Rohr fließt.