曲轴和飞轮是发动机中非常重要的组成部分，它们之间有着紧密的联系。曲轴是发动机中最重要的部件，它承受着连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。而飞轮则是一个转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。对于四冲程发动机来说，每四个活塞行程作功一次，即只有作功行程作功，而排气、进气和压缩三个行程都要消耗功。因此曲轴对外输出的转矩呈周期性变化，曲轴转速也不稳定。为了改善这种状况，在曲轴后端装置飞轮。

曲轴的主要功用是承受连杆传来的力，并由此产生绕自身轴线的旋转力矩，该力矩通过飞轮对外输出。除此之外，曲轴还用来驱动发动机的配气机构和发电机、水泵、转向油泵、空气压缩机等附件。曲轴是发动机最重要的部件之一，要求用强度、冲击韧性和耐磨性都比较好的材料制造，一般采用中碳钢(如45钢)或中碳合金钢(如35Mn2、40Cr等)模锻而成。为了提高曲轴的耐磨性，其轴颈表面经高频淬火或氮化处理，最后进行精加工，从而达到高的精度和低的表面粗糙度。

为了提高曲轴的疲劳强度，消除应力集中，轴颈表面应进行喷丸处理，过渡圆角处要经滚压处理。工作时，曲轴承受气体压力、惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂。并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件。因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。

飞轮连在曲轴上，它们一起转动，在汽油机的一个工作循环中，曲轴和飞轮都转两周。曲轴和飞轮的配合工作使得发动机的工作循环更加平稳，提高了发动机的效率。曲轴和飞轮的紧密配合是发动机正常运转的关键，它们的性能直接影响到发动机的工作效率和使用寿命。