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1909 wurde der erste Harley-Motor konstruiert. Es folgten weitere spektakuläre Motorentwicklungen mit den Knucklehead-, Panhead-, Sportser-, Shovelhead- und Evolution-Motoren sowie der Twin-Cam 88-Konstruktion.

Die Motoren sind das Herzstück eines jeden Motorrades. Alle Motorradbauer der Welt legen großen Wert auf die Weiterentwicklung ihrer Motoren. Der amerikanische Motorradbauer Harley-Davidson hat durch die konsequente Weiterentwicklung seiner Motorrad- und Motorenphilosophie eine hundertjährige Geschichte mit Höhen und Tiefen überlebt und sich am internationalen Biker-Markt behauptet. Auch Nicht-Biker sind fasziniert von den Motorrädern und der Aura, die sie umgibt. In jedem Harley-Davidson-Laden in den USA ist zu spüren, dass es hier nicht nur um Motorräder, sondern um eine Lebensphilosophie geht.

Stellt man sich vor, dass die verschiedenen Motortypen von Harley-Davidson noch zahlreiche Varianten haben, sich auch nach Baujahr unterscheiden, dann bedarf es schon sehr tiefgehender Kenntnisse, um sich in der Vielfalt der Harley-Motoren zurechtzufinden. So wurden von dem Modell 5D mit Flathead-Motor vor 1910 nur 27 Motorräder gebaut. Ständig mussten die Motoren überarbeitet werden, um ihre Funktionsweise zu optimieren und einen sicheren Fahrbetrieb herzustellen. Aus den Anfangsjahren des Motorrads rührt wohl die Gewohnheit der Biker, an ihrem Motorrad zu schrauben. Wer das früher nicht beherrschte, war als Biker fehl am Platze.

Ein wichtiger Schub für den Motorenbau kam Mitte der 1930er Jahre, weil schon bald die Armeen der Welt das Motorrad für die Beweglichkeit ihrer Truppen sehr schätzten. Das war auch in den USA so: Von 1936 bis 1947 war ein Harley-Motor ein Knucklehead (Knöchelkopf), so benannt nach seiner charakteristischen Form, zuverlässig und in hohen Stückzahlen gebaut.

Einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung ist der Harley-Motor Evolution, ab 1984 bis heute gebaut, der erste Leichtmetall-Antrieb, von Porsche mitentwickelt. Die Maschinen hatten keine Kette mehr als Endantrieb, sondern einen Zahnriemen. Zeitgemäße Werkstoffe machen eine ständige Weiterentwicklung von Motoren, speziell Motorradmotoren möglich. Der seit 1999 gebaut Twin-Cam hält gesetzlich vorgeschriebene Emissions- und Geräuschgrenzwerte ein. Die Anwendung dieser Grenzwerte auf ältere Maschinen würde bedeuten, dass deren Leistung immer weiter reduziert werden müsste.