换旧发动机是否合法需分情况讨论，关键在于是否履行法定程序并符合安全标准。具体分析如下：

1. 私家车更换旧发动机的合法性
   根据《道路交通安全法》第十六条，任何单位或个人不得擅自改变机动车已登记的结构、构造或特征。若需更换发动机（无论新旧），必须完成以下程序：

   • 登记变更：在更换后10日内向车辆管理所申请变更登记，提交新发动机合格证、来历凭证（如发票）及车辆识别代号拓印膜；
     
   • 安全检验：通过机动车安全技术检验，确保新发动机与原车匹配且符合排放标准；
     
   • 合法来源：旧发动机需有合法来源证明（如报废车拆解证明、二手交易凭证），避免涉及盗抢、拼装等违法行为。
     若未履行上述程序，即使发动机本身能正常使用，也可能因“非法改装”被处以200-500元罚款，并责令恢复原状。

2. 营运车辆更换旧发动机的额外限制
   若车辆用于营运（如出租车、货车），除上述程序外，还需满足：

   • 环保要求：部分地区对营运车辆发动机排放标准有更严格规定，旧发动机需达到当地现行标准；
     
   • 行业规范：部分行业（如危险品运输）可能禁止使用旧发动机，需以主管部门规定为准。
     例如，某地规定营运货车发动机需为国五及以上标准，若更换的旧发动机为国四，则无法通过年检。

3. 特殊情形：发动机损坏后的临时更换
   若因发动机突发故障需临时更换旧发动机维修，需注意：

   • 短期使用：部分地区允许在维修期间临时使用旧发动机，但需在30日内完成变更登记；
     
   • 证据留存：保留维修合同、旧发动机来源证明等材料，以备查验。
     若未在规定时间内登记，可能被认定为“非法改装”。

建议行动步骤：

1. 确认旧发动机来源合法（如从正规拆解厂购买）；
   
2. 携带新发动机合格证、来源凭证到车管所申请变更登记；
   
3. 通过机动车检测站检验，确保符合安全与环保标准；
   
4. 保留所有手续文件，避免后续纠纷。
   

若涉及营运车辆或跨地区使用，建议提前咨询当地车管所或交通部门，确认具体要求。如有其他细节需进一步分析，可直接向我提问。