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为什么发动机都安装一个飞轮，有什么作用？今天算长见识了发动机是一个机器的心脏，作用非常大，但发动机只是它的俗称，物理上将它称作内燃机，这种机器问世了以后迅速在各行业被广泛的运用。在发动机上经常会看到一个很大很重的飞轮，大家知道发动机为什么要配这么一个飞轮吗？
其实，这种装置在柴油机种比较常见，因为它的工作原理的特殊性，内燃机分成两种：除了汽油就是柴油。汽油机发动的时候里面有一个火花塞的，通过这个火花塞发出来的火化就能够点燃燃料，进而开始工作；而柴油机却不是这样的，它是通过空气进入到气缸里面之后活塞做压缩运动，使得空气和柴油的混合体被挤压了之后燃烧做功，而这一台极其如果是冷机发动的时候很难进行点燃，所以就可以利用飞轮旋转来打火了。
除此之外，在运行过程中这个轮子不停的转动着，就可以储存了机器运行的惯性，在下一次做工的时候就可以直接开始了，这样的话发动机就可以源源不断的做工，运行也会更加的平稳一些，也就是说它可以起到一个储存能量的作用。
不要以为这一个作用不大，如果没有这一个装置的话可能就需要人工不停的进行人工压缩空气，压一次做一次工，这是一个方面。此外，这一个轮子的重量是比较重的，有了这个轮子之后就可以增加了机器整体的重量，这使得机器在运行时也会更加的平稳一些。
拓展：发动机为什么要有飞轮？它有哪些作用？双质量飞轮又是怎么回事？
问大家一个问题，汽车发动机为什么能够平稳、持续的运行呢？我想大家一定会说发动机调校的好，曲轴动平衡，燃油系统、点火系统工作正常，多缸发动机做功重叠，等等。但是很多人都会忽略一个非常重要的因素，那就是发动机飞轮的作用。
很多人可能不知道发动机飞轮是什么，在哪里。如果我告诉你它安装在曲轴的末端，你可能也不太容易理解。但是我告诉你一件事，你就应该知道飞轮在哪里了。我们的汽车在启动时，需要起动机来带动发动机运转，然后才能启动。这个起动机直接驱动的就是飞轮，只要找到了起动机，就找到飞轮了。汽车在启动时，起动机通电运转，驱动齿轮与飞轮上的齿圈相啮合，然后起动机旋转，带动飞轮旋转，飞轮带动曲轴旋转，发动机就运转起来了。所以，飞轮是发动机的组件之一，它与曲轴组装在一起，是发动机的动力输出元件。
飞轮的结构很简单，就是一个铸铁圆盘，具有很大的转动惯量。为了在同样质量下增大转动惯量，一般飞轮的边缘做的比较厚。在飞轮边缘部位一般镶有齿圈，在发动机启动时与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。在飞轮的中心部位有几个螺丝孔，通过螺栓与曲轴组合为一体。飞轮的一面是平整的平面，与离合器片接触，另一面是特殊的形状，与曲轴连接在一起。
那么飞轮都有什么作用呢？前面说了，发动机启动时需要用到飞轮，但是启动仅仅是飞轮的功能之一。现在有些搭载48V轻混系统的发动机，在启动时直接驱动曲轴前端，已经不需要驱动飞轮了。其实飞轮还有更重要的的作用，那就是通过储存和释放能量，来提高发动机运转的均匀性，以及改善发动机克服短暂超负荷的能力，同时飞轮还是发动机的动力输出元件，通过它将发动机的动力传递给离合器或者液力变矩器。此外，在飞轮上还刻有上止点记号，用来校准点火定时或喷油定时以及调整气门间隙。
那么发动机为什么要有飞轮呢？这就要从发动机的工作原理说起了。现在汽车上普遍使用的是往复活塞式四冲程发动机，这种发动机每四个活塞冲程作功一次，但是在整个工作循环中，只有做功冲程产生动力，其它的进气、压缩以及排气冲程都是要消耗动力的。如果没有飞轮，发动机做功冲程产生的动力全部对外输出，就没有多余的动力来克服进气、压缩以及排气冲程消耗的功了，发动机就无法持续的运转下去。即使是多缸发动机间隔做功，曲轴的运转也会极不均匀，转速忽高忽低，稍有阻力发动机就会熄火，很难持续运转。
而飞轮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。在作功冲程中发动机发出的能量，除对外输出外，还有部分被飞轮吸收，然后在进气、压缩以及排气冲程中释放出来，补偿这三个行程所消耗的功，使曲轴能够克服阻力，继续运转。这样，发动机就可以持续的运转下去，不会因其它三个冲程消耗能量而熄火。此外还有一点，就是活塞位于上止点或者下止点时，连杆是完全垂直于曲轴，这时候连杆的动力是无法传递给曲轴的，也就是说“卡”住了。而飞轮巨大的转动惯量可以帮助活塞顺利越过上下止点，让连杆与曲轴之间重新形成夹角，继续传递动力，避免发动机“卡死”。
此外，由于四冲程发动机是间隔做功的，所以曲轴会受到周期性变化的扭力，曲轴的运转也是忽快忽慢，转速忽高忽低，缸数越少的车，这种现象越明显，这样会导致汽车极难驾驶。而飞轮由于有较大的转动惯量，它可以在曲轴增速时吸收部分能量阻碍其转速的增加，也可以在曲轴减速时释放能量增加曲轴的动力，阻碍其减速，这样就提高了曲轴运转的均匀性。即使发动机遇到短暂超负荷的工况，也可以由飞轮释放动力，避免发动机熄火，提高了发动机克服短暂超负荷的能力。
所以，飞轮对于发动机来说是必须存在的，不过不同类型的发动机飞轮的大小、形状是不同的。一般来说，发动机缸数越少，飞轮的尺寸及质量越大，发动机缸数越多，飞轮的尺寸及质量越小。此外，变速箱的型式也会影响飞轮的尺寸及质量，比如手动档车型，由于飞轮需要与离合器片结合、摩擦，所以飞轮尺寸及质量较大，同时还要有克服热衰退的能力；而自动档车型由于有液力变矩器的存在，可以在很大程度上吸收发动机的振动以及平衡曲轴的转速，所以飞轮的尺寸及质量较小，甚至有些车型使用质量 非常小的挠性飞轮。
那么飞轮重量的大小与发动机的动力有关吗？飞轮重量的大小，不会增加或减少发动机的动力输出，但是却可以改变发动机的动力输出特性。如果飞轮质量过大，会导致发动机提速较慢，但是克服超负荷的能力会更强，动力粘滞效应较强；如果飞轮质量较小，发动机提速较快，但是超负荷能力稍差，汽车加减速更顺畅。其实所有发动机的飞轮质量和尺寸，都是综合考虑了各方面的因素，经过精密计算后得出的结果，并且做了严格的动平衡测试，总体性能是非常均衡的。
传统的飞轮，是一个整体零件，可以帮助发动机平稳运行，但是不具备减振功能，发动机的振动会直接传递给传动系统，传动系统的振动也会反馈给发动机，从而影响发动机和传动系统的平稳运行。因此，汽车工程师发明了双质量飞轮。所谓的双质量飞轮，是指将原来的一个飞轮分成两个部分，一部分保留在原来发动机一侧的位置上，起到原来飞轮的作用，用于起动和传递发动机的转动扭矩；另一部分则放置在传动系变速器一侧，用于提高变速器的转动惯量。两部分飞轮之间有一个环型的油腔，在腔内装有弹簧减振器，由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。
双质量飞轮最大的优点是：可以有效降低发动机旋转的不均衡性而造成传动系的扭转振动。在传统的离合器结构中，离合器片上有一个扭转减振器，用来降低离合器结合和转速变化时的扭转振动，但是它无法完美平衡发动机与变速箱在振动。而双质量飞轮一分为二，一是可以减少离合器在接合或分离时的冲击，另一点是可以减少发动机的震动。此外，双质量飞轮本身就有减振功能，所以与它配合的离合器片就不用设置扭转减振器，减小了离合器片的质量和尺寸。
所以，双质量飞轮现在应用越来越多，在传统的双离合变速箱上，一般都使用双质量飞轮来代替液力变矩器；在一些手动变速箱上，采用双质量飞轮可以减去离合器片上的扭转减振器，减小离合器片的转动惯量，让变速箱换挡更顺畅，也可以减轻同步器的负担；此外，在欧洲有很多柴油车，由于柴油机振动大，使用双质量飞轮可以有效的降低发动机的振动。
拓展：汽车发动机曲柄连杆机构曲轴扭转减振器的作用和飞轮的作用？
曲轴扭转减振器:
在发动机运转时，由于各缸气体压力和往复运动的惯性力周期性地作用在曲轴的连杆轴颈上，使曲轴转速变得忽快忽慢，从而产生曲轴对于飞轮的扭转摆动，这种扭转摆动在产生共振时就更加剧烈，会产生功率损失，加速驱动齿轮、链轮、链条磨损，严重时甚至将曲轴扭断。为了消减曲轴的扭转振动，有的发动机在曲轴前端装有扭转减振器。
曲轴常用摩擦式扭转减振器，按其减振元件不同其可分为橡胶式扭转减振器和硅油式扭转减振器两类。
橡胶扭转减振器
橡胶扭转减振器结构如图所示。减振器内圈通过带轮轮毂与曲轴连接，减振器外圈与内圈间粘有硫化橡胶层。橡胶层是减振的主要元件。发动机工作时，减振器内圈与曲轴一起振动，由于外圈滞后于内圈，因而在两者之间产生相对运动，使橡胶层来回揉搓摩擦，从而消耗了扭转振动的能量，共振现象得以削减。如上海桑塔纳轿车发动机的曲轴上就采用了如上所述的橡胶扭转减振器。
橡胶减振器结构简单，工作可靠，可获得较好减振效果。扭转减振器常放在扭转振幅最大的曲轴自由端。为节省空间或传动上的方便，很多小轿车发动机上常利用带轮作为减振体。在一些高级轿车发动机上，还采用双重减振器，它是在带轮的外圆柱面和内侧端面分别用橡胶与一个扭转减振体和一个弯曲减振体硫化成整体，它可抑制曲轴的扭转振动和弯曲振动。
飞 轮
飞轮的主要功用是通过储存和释放能量，协助发动机完成进气、压缩和排气行程，并能提高发动机运转的均匀性。同时，它又是离合器的主动盘，将发动机的动力传递给离合器的从动盘。
飞轮是一个转动惯量很大的圆盘，如图3-44所示。其大部分质量集中在轮缘上，因而轮缘又宽又厚，以便用较少的飞轮质量来获得较大的转动惯量。飞轮一般采用灰铸铁制造，当轮缘的圆周速度超过50m/s时，要采用强度较高的球铁或铸钢制造。飞轮外缘上压有一个齿圈，其作用是与起动机的驱动齿轮相啮合，供起动发动机用。
飞轮
平衡轴
为提高轿车的乘坐舒适性， 减少对环境的影响，发动机必须严格控制噪声，发动机的不平衡力及不平衡转矩是引起发动机噪声的主要原因之一，因此必须将发动机的不平衡力及不平衡转矩减小到最低限度。在曲轴上设置的平衡重只能平衡曲轴旋转惯性力及其转矩，而往复惯性力及其转矩的平衡则需采用专门的平衡机构。
图所示为四缸直列发动机的平衡轴机构，它采用双轴平衡，即在曲轴两侧各设置一个带平衡重的平衡轴，两根平衡轴与曲轴平行且与汽缸中心线等距。平衡轴由曲轴驱动，上方的平衡轴与曲轴的旋转方向相同，下方的平衡轴与曲轴的旋转方向相反，两平衡轴的转速相同，都是曲轴转速的两倍。两轴转动时产生的惯性力的合力与发动机本身固有的往复惯性力大小相等、方向相反，从而很好地起到了平衡振动的作用，减小了发动机的振动和噪声。
连传动双轴平衡机构
1-平衡重；2-右平衡轴；3-链条；4-传动齿轮；5-左平衡轴
如图所示，为三缸发动机采用的平衡轴。平衡轴与曲轴转速相同，旋向相反。二级往复惯性转矩没有平衡，可通过合理设计发动机悬置系统将其产生的振动吸收。为了保证平衡效果，安装在曲轴上的平衡轴驱动齿轮和安装在平衡轴上的从动齿轮均刻有对正记号，装配平衡轴时，将记号对齐。
单轴平衡机构
1-平衡轴；2-曲轴；3-平衡轴驱动齿轮；4-平衡重；5-平衡轴从动齿轮