柴油发电机组曲轴飞轮组的功用是将活塞连杆组传来的力转变成扭矩，从轴上输出机械功，同时驱动柴油机各机构及辅助系统，克服非做功冲程的阻力，还可储存和释放能量，使柴油机运转平衡。它主要由曲轴、飞轮及扭转减振器等组成。图1为135系列柴油机曲轴飞轮组结构图。
一、曲轴：
曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动柴油机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵等。
曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳破坏。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击、有足够的强度和刚度，轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态，静平衡与动平衡要好，在使用转速范围内不能产生扭转振动，安装固定可靠并加以轴向定位或限制轴向位移。
曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。锻造曲轴主要用于强化程度高的柴油机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40cr、35crmo）或中碳钢（如45钢）制造。铸造曲轴广泛应用于中小功率柴油机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优点是制造方便，成本低，能够铸出合理的结构形状，对扭转振动的阻尼作用优于钢材。
二、飞轮：
柴油机飞轮的主要功用是存储做功冲程产生的能量，克服辅助冲程（进气、压缩和排气冲程）的阻力，以保持曲轴旋转的均匀性，使柴油机运转平稳。其次，飞轮还具有克服柴油机短期超载的能力。有时它还可兼作动力输出的带轮等。
柴油机的飞轮多用灰铸铁制造，当的圆周速度超过50m/s时，则选用强度较高的球墨铸铁或铸钢。飞轮的结构形状是一个大圆盘，如图1所示。轮边尺寸宽而厚，在重量一定的条件下，可获得较大的转动惯量。多缸柴油机的扭矩输出较均匀，对飞轮的转动惯量要求较小，因此飞轮的尺寸小些。相反，单缸机飞轮相应大些。通常在飞轮的外圆上装有启动齿圈，在外圆上刻有记号或钻有小孔，用以指示某一缸（通常为第一缸）在上止点的位置，供检查气门间隙、供油提前角和配气定时使用。由于飞轮上刻有记号，飞轮与曲轴的位置在安装时不能随意错动。
