汽車飛輪的作用主要有以下幾個方面。

一是儲存能量和穩定轉速。在發動機工作沖程中，飛輪以自身轉動慣量儲存輸入曲軸的部分功，用于其他沖程克服阻力，確保曲軸旋轉角速度和輸出扭矩均勻，讓發動機能克服短時間過載。

二是傳遞旋轉力。飛輪作為摩擦離合器的驅動部件，能與離合器接合、分離，通過變速器把發動機的旋轉力傳遞給驅動輪，助力車輛行駛。

三是幫助啟動發動機。飛輪外緣裝有齒圈，能與起動機的驅動齒輪嚙合，從而啟動發動機。

另外，飛輪能儲存發動機做功沖程外的能量和慣性。由于發動機各缸做功不連續，轉速會變化，轉速增加時，飛輪動能增加儲存能量，轉速降低時，飛輪動能減少釋放能量，以此減少發動機運行時的速度波動。

同時，多缸發動機的飛輪要與曲軸保持動平衡，不然會因旋轉時不平衡質量產生的離心力，引起發動機振動，加速主軸承磨損。為避免拆裝時破壞平衡，飛輪和曲軸間要有嚴格相對位置，需用定位銷或不對稱螺栓保證。

而且，飛輪還集成了曲軸位置感測和車速感測，能用于檢查發動機正時標記，利用轉動慣性讓發動機四個工作循環順利進行。

飛輪常見損壞部位有齒圈磨損損壞、端面燒蝕、偏斜變形和飛輪螺孔損壞。