Formant un angle calé à 45°, ce V2 dépouillé à un seul vilebrequin possédait une cylindrée de 809 cm3 (49,41ci) pour un alésage de 76,2mm et une course de 88,9mm. L’admission automatique par soupape à dépression reprenait alors le principe mis au point par De Dion-Bouton.

À cela s’ajoutait un carburateur Schebler modèle H placé entre les deux cylindres, une transmission primaire à prise directe, un graissage auxiliaire avec commande manuelle de la pompe à huile, ainsi qu’une transmission secondaire directe par courroie. Il développait presque 7 chevaux pour une vitesse maximale de 70 km/h. Ce premier V-Twin Harley-Davidson, installé dans une partie cycle de « Silent Grey Fellow », le modèle référence de la marque à cette époque, ne fut produit qu’à 27 exemplaires, mais donna naissance à une prestigieuse lignée.

Il faudra attendre 1915 pour que le V-Twin « Made in Harley » prenne réellement son envol. Mis au point par Bill Ottaway et le sorcier anglais, Harry Ricardo, ce V2 semi-culbuté de 998 cm3 (61ci) est l’héritier direct du fabuleux modèle de course « Sixty-One ». Bien que ne disposant que de culasses à 2 soupapes au lieu de 4, ce V-Twin bénéficie pour la première fois d’une boîte de vitesses avec un embrayage multi disques et une pédale de kick pour la mise en route. La puissance passe alors à 11 chevaux. C’est un véritable succès commercial. En 1928, la version JDH 74 (1212 cm3) à distribution semi-culbutée et double arbre à cames, confirme la maîtrise d’Harley-Davidson en matière de grosses cylindrées.

          Cylindrées du F-Head :

1909 : V2 810 cm3

1914 – 1929 : V2 IOE (intake over exhaust) de 1000 cm3

1922 – 1929 : 1200 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2, 45°,4 temps

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 810 cm3

- Puissance : 7 ch

- Alésage / Course : 76, 20mm x 88,9mm

- Alimentation : carburateur Schebler H

- Admission : soupape à dépression automatique

- Allumage : magnéto Bosch

- Transmission primaire : entraînement direct

- Transmission secondaire : courroie en cuir

-

L’arrivée du V-Twin Forty-five à soupapes latérales en 1929, marque une nouvelle étape. Ce V2 calé à 45° de 750 cm3 (45ci) est surnommé "Flathead" ou "culasses plates". La puissance annoncée est de 18,5 chevaux pour une vitesse de 113 km/h.

La conception de la nouvelle moto d’usage quotidien de la série D sert de base à l’élaboration de la future gamme Harley. Le Flathead est adapté pour une utilisation courante. Il est équipé de pistons Dow Metal, d’un dispositif de bobine d’allumage, du nouvel embrayage à sec à 14 ressorts, d’un kick et du système d’échappement Pipes-O’Pan à quatre pots et extrêmement silencieux.

Ce V-Twin "latéral" sera produit jusqu’en 1972. Ce qui en fait le moteur à la plus longue durée de vie de l'histoire de la moto.

          Cylindrées du Flathead :

1929 – 1931 : 800 cm3

1930 – 1936 : 1200 cm3

1935 – 1941 : 1300 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2, 45°, 4 temps SV

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 741,80 cm3

- Puissance : 18,5 ch

- Alésage / Course : 69,85mm x 96,84mm

- Alimentation : carburateur Schebler

- Allumage : batterie/bobine 6V

- Transmission primaire : chaîne Duplex

- Transmission secondaire : chaîne

- Boîte : 3 rapports

-

En 1936, le Big Twin Flathead est remplacé par le 1000 OHV, 998 cm3 (61ci). Surnommé « Knucklehead », pour tête d’osselet, en raison du dessin de ses cache-culbuteurs, ce V-Twin à 4 soupapes dispose d’un arbre à cames central. Il est proposé en deux versions : la E à basse compression de 36 chevaux et la EL Sport à haute compression développant 40 chevaux. L’ultime version du Knucklehead qui équipe le modèle FL 74 (1212 cm3) annonce 48 chevaux, pour une vitesse maximale de 150 km/h.

La version EL tient une place particulière dans l’histoire de la marque puisqu'elle va servir de référence absolue pour les modèles des décennies à venir, tant au niveau de ses performances, que de son style généreux qui va inspirer des générations de designers.

          Cylindrées du Knucklehead :

1936 – 1947 : 1000 cm3

1941 – 1947 : 1200 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2, 45°, 4 temps, OHV

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 997, 97 cm3

- Puissance : 36 ch

- Alésage / Course : 84,14mm x 88,9mm

- Compression : 6,5 : 1

- Alimentation : carburateur Linkert 32mm

- Admission : 4 soupapes

- Allumage : batterie/bobine 6V

- Transmission primaire : chaîne Duplex

- Transmission secondaire : chaîne

- Boîte : 4 rapports

-

Pour fêter son 45ème anniversaire, Harley-Davidson remplace son indémodable mais vieillissante FL Knucklehead par une version plus moderne équipée d'un nouveau moteur V-Twin OHV surmonté de cache-soupapes en forme de poêle à frire (pan). Ce V2 hérite ainsi de l’appellation

« Panhead ». Il dispose de culasses en aluminium avec quatre soupapes rotatives, d’un carburateur Linkert de 32mm et d’une boîte à quatre rapports. Il équipe la EL 61 et la FL 74.

À partir de 1953, le « Panhead » ne sera plus proposé qu’en 1200 cm3 et entre dans la légende des monstres sacrés produits par la firme de Milwaukee.

          Cylindrées du Panhead :

1948 – 1952 : 1000 cm3

1948 – 1965 : 1200 cm3

          Fiche technique :

- Type : V2, 45°, 4 temps, OH

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 1206 cm3 (74 ci)

- Puissance : 50 ch

- Alésage / Course : 87,31mm x 100,8mm

- Compression : 7 : 1

- Alimentation : carburateur Linkert 38mm

- Admission : 2 soupapes par cylindre

- Allumage : batterie/bobine, 6V

- Transmission primaire : chaîne Duplex

- Transmission secondaire : chaîne

- Boîte : 4 rapports

-

Il faut attendre 1966 pour voir l’arrivée d’une version modifiée dont les cache-culbuteurs ont cette fois la forme d’une pelle (shovel) et qui devient donc le « Shovelhead ». Dans un premier temps, seule la partie haute du moteur reçoit des modifications avec des culasses en aluminium. Il affiche toujours la même cylindrée de 1212 cm3 (74 ci), mais reçoit un carburateur Tillotson de 38mm. Sa puissance augmente de 10%. Ainsi le FL basse compression annonce 54 chevaux et le FLH haute compression 60 chevaux. Il est produit jusqu’en 1969 sous le nom de « Early Shovel ».

En 1970 c’est au tour du bas moteur d’être modifié avec un réglage d’avance automatique, un alternateur qui remplace la dynamo et une nouvelle pompe à huile. La puissance passe à 60 et 62 chevaux. À partir de 1978, le Shovelhead augmente de cylindrée pour passer à 1340 cm3 (80 ci) et 65 chevaux. La version qui équipe l’Electra-Glide Super Solo bénéficie alors d’un allumage électronique V-Fire.

          Cylindrées du Shovelhead :

1966 – 1984 : 1200 cm3

1978 – 1984 : 1345 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2, 45°, 4 temps, OHV

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 1206,36 cm3

- Puissance : 54 ch

- Alésage / Course : 87,31mm x 100,8mm

- Compression : 8: 1

- Alimentation : carburateur Tillotson 38mm

- Admission : 2 soupapes

- Allumage : batterie/bobine, 12V

- Transmission primaire : chaîne Duplex

- Transmission secondaire : chaîne

- Boîte : 4 rapports

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1983 voit l’arrivée d’une vraie nouveauté avec la présentation du V2 Evolution 80 qui va équiper cinq modèles du millésime 84. Sept ans de mise au point ont été nécessaires pour finaliser ce moteur

qui dispose de cylindres interchangeables avec des culasses en alliage léger et des pistons Malhe. Les soupapes sont plus petites et le circuit d’huile reçoit un système de retour forcé qui améliore le refroidissement.

À l’allumage électronique CDI vient s’ajouter un carburateur japonais Keihin de 38mm pour porter la puissance à 64 chevaux. La boîte possède cinq rapports et pour absorber une partie des vibrations le « Evo » est monté sur « silent-blocks » en caoutchouc. En 1995, l’adjonction d’une injection électronique Weber ESPFI (Electronic Sequentiel Port Fuel Injection) améliore son couple à bas régime et réduit sa consommation.

          Cylindrée du "Evo" :

1984 – 1999 : 1340 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2, 45°, 4 temps, OHV

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 1310,96 cm3

- Puissance : 64 ch

- Alésage / Course : 88,8mm x 108mm

- Compression : 8,5 : 1

- Alimentation : carburateur Keihin 38mm

- Admission : 4 soupapes

- Allumage : électronique CDI V-Fire

- Transmission primaire : chaîne Duplex

- Transmission secondaire : courroie

- Boîte : 5 rapports

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1999 marque l’arrivée du V2 88 Twin Cam. Seulement 21 des 450 pièces qui le composent, sont issues du « Evo 1 ». Le carter en aluminium moulé dissimule deux arbres à cames actionnés par deux chaînes dont l’une est entraînée directement par le vilebrequin. Le V-Twin affiche alors 1449 cm3 (88 ci), une puissance de 62 chevaux à 5600 tr/min en version carburateur ou injection ESPFI sur le 88B équipé d’un balancier d’équilibrage. Il devient le plus gros des « Big Twins » jamais construit par Harley-Davidson.

          Cylindrée du Twin Cam 88 :

1999 – 2006 : 1443 cm3

          Cylindrée du Twin Cam 103 :

1999 – 2009 : 1690 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2 Evolution, 45°, 4 temps

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 1442,06 cm3

- Puissance : 62 ch

- Alésage / Course : 95,3mm x 101,6mm

- Compression : 8,8 : 1

- Alimentation : carburateur CV 40mm

- Admission : 4 soupapes

- Allumage : électronique cartographié

- Transmission primaire : chaîne Duplex

- Transmission secondaire : courroie

- Boîte : 5 rapports

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À l’aube du centenaire de la Harley-Davidson Motor Company, le légendaire V-Twin de Milwaukee fait peau neuve pour intégrer la toute nouvelle famille des VRSC. Il abandonne le refroidissement par air pour un V2 à refroidissement liquide. Conçu en collaboration avec les ingénieurs de Porsche Engeneering, ce V-Twin est baptisé « Revolution ». Il s’agit toujours d’un bicylindre en V mais il forme désormais un angle de 60° au lieu de 45° comme c’était le cas depuis les origines.

Entièrement en aluminium, il possède une distribution 8 soupapes avec pistons forgés et une distribution à double arbre à cames en tête commandée par une chaîne avec tendeur hydraulique automatique. L’injection électronique ESPFI Marelli est équipée de cinq capteurs qui analysent en permanence la température de l’air, celle du liquide de refroidissement, la pression dans les conduits d’admission, la position de l’accélérateur et de l’arbre moteur. L’allumage électronique « Single Fire » dispose de bobines haute énergie, placées dans les culasses à la hauteur des bougies.

          Cylindrées du Revolution :

2002 - 2006 : 1131 cm3

Depuis 2007 : 1250 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2 Revolution, 60°, 4 temps

- Refroidissement liquide

- Cylindrée : 1130 cm3

- Puissance : 115 ch

- Alésage / Course : 100mm x 72 mm

- Compression : 11,3 : 1

- Distribution : 2 ACT

- Alimentation : injection électronique ESPFI

- Admission : 8 soupapes

- Allumage : électronique

- Transmission primaire : engrenage taille droite

- Transmission secondaire : par courroie

- Boîte : 5 rapports

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Pour les millésimes 2007 un Twin Cam "Next Generation » de 1584 cm3 est lancé. Bien qu’il reprenne la même appellation que le Twin Cam 88 de 1999, il s'agit d'un tout nouveau moteur V2 qui, pour la Harley-Davidson Motor Company, est le plus ambitieux projet de l’histoire de la marque américaine.

Ce V-Twin « propre » du 3ème millénaire fait largement appel à l'électronique avec la présence de clapets à l'admission et à l'échappement pour lui permettre de respecter les normes anti-pollution Euro 3 en Europe et celles qui seront mises en place aux Etats-Unis à partir de 2010.

          Cylindrée du Twin Cam 96/96B :

Depuis 2007 : 1584 cm3

          Cylindrée du Twin Cam 110 :

Depuis 2007 : 1802 cm3

          Fiche technique :

- Moteur : V2, 45°, 4 temps

- Refroidissement par air

- Cylindrée : 1584 cm3

- Puissance : 70 ch

- Alésage / Course : 95,3mm x 111,1mm

- Compression : 9,2 : 1

- Alimentation : injection Ø 50 mm

- Admission : 2 soupapes

- Allumage : électronique cartographié

- Transmission primaire : chaîne Duplex

- Transmission secondaire : courroie

- Boîte : 6 rapports