在曲轴的动力输出端，也就是连变速箱和连接做功设备的那边。飞轮的主要作用是储存发动机做功冲程外的能量和惯性。四冲程的发动机只有做功一个冲程吸气、压缩、排气的能量来自飞轮存储的能量。平衡纠正一下不对，发动机的平衡主要靠去轴上的平衡块单缸机专门有平衡轴。
飞轮具有较大转动惯量。由于发动机各个缸的做功是不连续的，所以发动机转速也是变化的。当发动机转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来;当发动机转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来。飞轮可以用来减少发动机运转过程的速度波动。
装在发动机曲轴后端，具有转动惯性，它的作用是将发动机能量储存起来，克服其他部件的阻力，使曲轴均匀旋转;通过安装在飞轮上的离合器，把发动机和汽车传动连接起来;与起动机接合，便于发动机起动。并且是曲轴位置传感和车速传感的集成处。
在作功行程中发动机传输给曲轴的能量，除对外输出外，还有部分能量被飞轮吸收，从而使曲轴的转速不会升高很多。在排气、进气和压缩三个行程中，飞轮将其储存的能量放出来补偿这三个行程所消耗的功，从而使曲轴转速不致降低太多。
现在随着爱车一族的不断钻研扩展，发动机飞轮已演变出实用的好多类型，如双质量减震飞轮（主要用于柴油发动机），45#锻钢轻质量飞轮，铝合金T6飞轮，轻质量飞轮主要用于赛车和特殊爱好者使用，安装这种飞轮以后，发动机加速快，缺点是收油门后减速也快。
等在工作过程中，驱动力和工艺阻力常发生周期性变化。就机械的某一工作周期而言,由于驱动力做功和阻力做功相等,机械可保持稳定运转，但在稳定运转过程中主轴上的等效驱动力矩和等效阻力矩一般不会时刻相等。当等效驱动力矩大于或小于等效阻力矩时就会出现“盈功”或“亏功”,动能增加或减少会使机械加速或减速运转,从而出现速度的周期性波动。机械稳定运转过程中的速度波动会影响机械的工艺质量。例如由柴油机驱动的交流发电机主轴的转速波动,会引起交流电压波形畸变;交流电机驱动的剪切机速度波动过大，会使电动机工况变坏。以ωmax、ωmin和ωm分别表示机械在稳定运转阶段主轴的最大、最小和平均角速度,可用速度不均匀系数δ=(ωmax-ωmin)/ωm作为衡量转速均匀性的指标。某些机械的许用速度不均匀系数见附表。
