柴油发电机的润滑是由润滑系来实现的。润滑系的基本任务就是将润滑油不断地供给各零件的摩擦表面使其润滑，减小零件的摩擦和磨损。润滑系虽然不参加柴油发电机功能切换，却能保证柴油发电机正常工作，使其具有较长的使用寿命。通过对柴油发电机润滑系事故的测定和诊断的解读，让用户知道润滑系的结构和其用途，从而会对润滑系的易损损坏现象、损坏部位、事故机理、损坏的测量、诊断和排除有了一定的认识。
润滑机构的用途是向做相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，减小摩擦阻力，减小机件的磨耗，并对零件表面进行清洗和冷却。柴油发电机润滑系的工作效率直接影响柴油发电机使用年限，润滑油具体具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈五大功用：
（1）柴油发电机的正常工作需要机油在运动机件之间发生油膜，减轻磨擦阻力和动力消耗，并降低机件损伤。
（2）循环流动的机油将摩擦产生的热量带走，使之不能加剧损伤，同时，流动的机油将磨擦发生的热量带走，使运动机件不因温度过高而烧损。
（4）在零件表面形成的油膜，还会保护零件免受水、空气和燃气的直接作用，避免零件受到化学及氧的腐蚀。
（5）润滑油有一定的粘性，可以填补缸壁与活塞环之间的微小间隙，减轻气体的泄漏，起到密封功能。
由于柴油发电机的传动的工作要素不尽相同，因此，对负载及相对运动速度不一样的传动件采用不同的润滑方式。
压力润滑是以一定的压力吧润滑油供给摩擦表面的润滑方式。这种方法主要用于主轴承连杆轴承及凸轮轴轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑，具有润滑可靠，效果好，对摩擦表面有良好的清洁和冷却用途。
飞溅润滑是利用柴油发电机作业时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑程序称为飞溅润滑。该方式主要用来润滑负荷较小的汽缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等裸露在外面的零件的工作表面，这种润滑方式无需专门装备，但润滑强度受到柴油发电机速度的危害。
柴油发电机润滑系统的油路大致相同。在此装置中，主轴的主轴颈、曲柄销、凸轮轴颈及中间轴（分电器和机油泵的传动轴）颈均采用压力润滑，其余部分则用E溅润滑或润滑。
当柴油发电机工作时，机油从曲轴箱经集滤器被机油泵送入机油过滤器。如果油压偏高，则机油经机油泵上的安全阀返回机油泵入口。全部机油经过滤器滤清之后进入柴油发电机主油道。滤清器盖上设有旁通阀，当过滤器堵塞时，机油不经过过滤器滤清由旁通阀直接进入主油道。机油经主汕道进入五条分油道，分别润滑五个主轴承。然后，机油经主轴上的斜油道，从主轴承流向连杆轴承润滑连杆轴颈。主油道中的部分机油经第六条分油道供给，中间轴的后轴承。中间轴的前轴承由机油滤芯出油口的一条油道供油润滑。主油道的另一条分油道直通凸轮轴轴承润滑油道，此油道也有五个分油道，分别向五个凸轮轴承供油。在凸轮轴轴承润滑油道的后端，也就是整个压力润滑油路的终端装有最低机油压力报警开关。当柴油发电机起动之后，机油压力较低，最低油压报警开关触点闭合，油压指示灯亮。当机油压力超过31kPa时，最低油压报警开关触点断开，指示灯熄灭。另外，在机油滤清器上也装有机油压力开关，当柴油发电机速度超过1500转/分钟时，机油压力若低于180kPa，这时开关触点闭合，报警灯闪亮，同时蜂鸣器鸣响报警。
机油由机体侧面（或汽缸罩上）的加油口加入到柴油发电机机油盘内。机油经滤油网吸入机油泵，泵的出油口与缸体的进油管路相通。机油经进油管路首先到粗滤器底座，由此分成两路，一部分机油到精滤器，再次过滤以提升其清洗度，然后流回曲轴箱内，而大部分机油经机油冷却器冷却后进人主油道，然后分成以下几路。
① 经喷油阀向各缸活塞顶内腔喷油，冷却活塞并润滑活塞销、活塞销座孔及连杆小头衬套，同时润滑活塞、活塞环与汽缸套等处。
③ 由主油道经机体垂直油道到汽缸盖，润滑气门摇臂机构后经汽缸盖上推杆孔流回到柴油发电机曲轴箱内。
现以康明斯系列柴油发电机润滑装置为例详细说明润滑机构的结构。该机采用湿式机油盘（机油盘中存储润滑油）复合润滑方式。详细运动零配件摩擦副如曲轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承及正时齿轮等处用强制的压力油润滑；另一部分零部件如活塞、活塞环与汽缸壁之间，齿轮装置、柴油泵凸轮及调速板等靠飞溅润滑。喷油泵与调速板需要单独加润滑油。另外，水泵、风扇及前支承等处用润滑脂润滑。其润滑系统详细包括：油底壳、机油泵、粗滤器、精滤器、冷却器、主油道、喷油阀、安全阀和调压阀等。
用来贮存润滑油。在大多数柴油发电机上，油底壳还起到为润滑油散热的功能。在整个柴油发电机润滑系统中，曲轴箱作为机油储存和收集的容器，用两只机油泵来实现机油的循环。
将一定量的润滑油从曲轴箱中抽出加压后，源源不断地送至各零件表面进行润滑，维持润滑油在润滑系中的循环。机油泵大多装于曲轴箱内，也有些柴油发电机将机油泵装于曲轴箱外面，机油泵都采用齿轮驱动步骤，通过凸轮轴、曲轴或正时齿轮来驱动。
用来过滤掉润滑油中的杂质、磨屑、油泥及水分等杂物，使送到各润滑部位的都是干净清洁的润滑油。因为过滤能力与流动阻力成正比。
（1）机油集滤器多为滤网式，能滤掉润滑油中粒度大的杂质，其流动阻力小，串联装配于机油泵进油口之前。
（2）机油粗滤器用来滤掉润滑油中粒度较大的杂质，其流动阻力小，串联安装于机油泵出口与主油道之间。
（3）机油细滤器能滤掉润滑油中的细小杂质，但流动阻力较大，故多与主油道并机，只有少量的润滑油通过细滤器过滤。
用来限制机油泵输出的润滑油压力。旁通阀与粗滤器并联，当粗滤器出现堵塞时，旁通阀打开，机油泵输出的润滑油直接进入主油道。机油细滤器进油限压阀用来限制进入细滤器的油量，防范因进入细滤器的油量过多，致使主油道压力减小而危害润滑。
缸体前端的发电机支架上装有安全阀，以便柴油发电机启动时及时向主油道供给机油，当冷却器堵塞时可确保主油道供油。
上述湿式油底壳润滑装置，因为设备和规划简单，因此为一般柴油发电机所采用。另外还有一种干式机油盘（油底壳中润滑油很少）润滑机构，其特点是有专门的机油箱储油，并有两只甚至三只机油泵。其中吸油泵把积存在机油盘中的机油送到机油箱中；压油泵把机油箱中的油泵入各润滑部件中去。干式曲轴箱可使机油的搅拌和激溅降低，机油不易变质，并能减小柴油发电机高度，适用于纵横倾斜度要求大和柴油发电机高度要求特别低的场合（如坦克、飞机和某些工程机械柴油发电机等）。