在冷却方面，摩托车与汽车不同，绝大多数汽车发动机是水冷却，统一得很。而摩托车发动机既有风冷却还有水冷却，风冷却还分有自然风冷却和强制风冷却。到底采用哪一种方式冷却，或是多种方式混合，这决定于发动机的结构和安装位置。风冷却的发动机气缸外表面有数片散热片，散热片的表面积是气缸表面积的10倍以上，空气流经散热片时带走热量从而达到冷却目的。自然风冷依靠车辆运动时所产生的空气气流冷却，而强制风冷却的发动机带有风扇，用它吹风冷却气缸表面，多用于发动机隐藏在车身内的踏板车。水冷却实质上是在风冷却的基础上再加上水冷却。它带有散热器（水箱）、节温器、水泵、水管等。散热器后面装有风扇强制通风冷却，整个水冷却系统与汽车冷却系统差不多。冷却水在水泵的驱动下不断循环，经过散热器降温，在节温器阀控制下（控制水温在80度左右）通过气缸体水套吸热再回到散热器，从而达到冷却目的。水冷却多用在250毫升以上大排量摩托车上，但近年有些125毫升摩托车也采用水冷却方式。目前，我国摩托车产品和在用摩托车绝大部分是低排量的。因此绝大多数摩托车采用风冷却方式，但也有一些摩托车是用水冷却方式。在125毫升级等低排量的摩托车中，到底是选择水冷却还是选择风冷却好，首先要比较一下两者有什么优缺点。两者比较，水冷却的效果要好得多，冷却均匀，不会受到外界环境影响，可以提高发动机的负载。但因为构造复杂成本较高，出故障的机会也多，而且由于有风扇、水泵等耗能装置，发动机功率损耗大。风冷却的摩托车构造简单成本较低，发动机功率利用率高，维护方便。但缺点也不少，冷却面不均匀，受外界环境影响大。例如在夏天，如果马路堵塞开开停停缓慢行驶，长时间低速和怠速运行气缸就会过热，容易爆燃产生不正常的燃烧，功率下降，噪音增大。但是这些问题的产生是可以人为避免的。
4冲程摩托车发动机
4冲程摩托车发动机在“2冲程摩托车发动机”一文中已经有所介绍，它的一个工作循环分有进气、压缩、作功和排气等4个冲程，曲轴要旋转2周，活塞要上下各2次，带有气门装置。4冲程发动机比2冲程发动机结构复杂，功率消耗大。但它有工作平稳，燃烧性能好，污染排放低，节省燃油的优点。因此，国内的摩托车已经普遍使用4冲程摩托车发动机。摩托车不采用柴油机，因为柴油机采用压燃式作功，必须要有相当的重量才能减少振动，而且转速比较慢，对于灵巧快速的摩托车来说就没有什么应用价值。
多数人使用的摩托车发动机都是风冷却方式，这与汽车发动机都是采用强制性水冷却方式是不同的。由于摩托车发动机有它的特殊性，因此人们在选购摩托车时，重要的选择标准之一是发动机的工作容量和构造形式。目前国产摩托车以100c.c和125c.c的风冷式单缸4冲程发动机最普遍。例如125c.c是指发动机的排量。单缸机排量＝气缸截面积（园面积）×活塞行程（见图），如果是2气缸机，总排量＝单缸机排量×2。为直观了解气缸口径大小，技术性能表上一般只标注活塞的直径。
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4冲程摩托车发动机构造形式注重于两个方面，一个是冷却方式，另一个是凸轮轴位置。摩托车发动机的缸体缸盖一般用铝合金铸造而成，外表面有散热片。相当多的小排量摩托车是单缸，采用风冷却形式，只有部分大排量摩托车是用双缸或多缸，采用水冷却或水油冷却形式。如果是单缸4冲程摩托车发动机，采用风冷却也足够了。至于用水冷却方式，由于要用水箱、水箱风扇、水泵、输水管等设备，不但增加成本还要消耗功率，这种方式只有在大中排量的摩托车上使用。至于有一些125c.c的单缸4冲程摩托车发动机也用水冷却，除非发动机转速有大幅度提高，压缩比增大，否则这只是迎合市场上的心理需要而已，对车辆的性能并无实质性的提高。至于凸轮轴的位置，目前多数4冲程摩托车发动机是采用顶置式气门（OHV）和顶置式凸轮轴（OHC）（顶置式凸轮轴的好处参阅本网《技术漫淡》发动机栏目）。无庸置疑，水冷却和风冷却的摩托车都有其优点也有其缺点，关键的一点是使用价值。以低排量摩托车来说，从功率利用、维护方便、价格低廉的角度出发，风冷却应是最好的选择。从机器应用的角度来考虑，若两者都能达到一个目的，为什么不选择最简单的呢？
