越野摩托车的发动机通常比街头车型更小、更轻。摩托车发动机是典型的设计以每分钟高转速或每分钟转数达到最大马力。典型的摩托车能够在6000至8000转/分的转速下舒适地运行而不受损坏。一些日本咖啡馆式摩托车能够承受10000转/分以上的长时间运行。甚至还有一些专门设计的阻力赛车摩托车哈雷戴维森有一台风冷发动机。摩托车发动机与普通汽车上的发动机差别不大,但通常是在更小的规模上制造的。摩托车发动机的基本功能是燃油、燃烧和压缩,它很容易与汽车相同类型的机械问题。过热和燃油输送问题是摩托车发动机中最常见的问题。通常,大多数问题背后都是维护不善。虽然摩托车在大多数情况下是液冷的,它确实有一些在汽车发动机上还没有找到的高科技特性,发动机生产中使用的异国合金以及发电厂的太空时代设计有助于创造出超高速和快速加速的机器一些实验模型在发动机设计中加入了椭圆形活塞等特性,使摩托车的成本上升到超级汽车联盟甚至更高,哈雷戴维森选择了风冷发动机设计,这一设计与20世纪初的原始摩托车非常相似,风冷式摩托车发动机是一个独立的发动机。在这种设计中,发动机与变速器分离,并通过一个称为主传动的传动链或皮带与变速器相连。变速器可以是一个四至六速装置,到后轮的终传动可以是滚子链或齿形皮带。现代技术已经进入哈雷戴维森设计工作室,并在其系列产品中提供液冷、轴驱动版本。
赛车的发动机通常可以处理长时间的高转速。
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