非法改装车辆的处罚主要由公安机关交通管理部门负责，但在特定情况下，交通运输管理部门也会参与处罚。以下是详细分析：
一、公安机关交通管理部门的处罚职责
路面执法与查处：
- 公安机关交通管理部门（即交警部门）在日常巡逻和检查中，有权对非法改装车辆进行查处。这包括检查车辆外观、声响等明显的非法改装迹象。
处罚措施：
- 一旦发现非法改装车辆上路行驶，交警可以依法扣留车辆，并责令车主恢复原状。
- 根据情节轻重，交警还可以对车主处以罚款。具体罚款金额依据《中华人民共和国道路交通安全法》及相关实施条例，可能包括警告或二百元以下罚款（对于改变车身颜色、更换发动机、车身或车架未办理变更登记的情况），或其他更高金额的罚款（对于更严重的非法改装行为）。
管理范围：
- 公安机关交通管理部门的管理范围广泛，包括但不限于改变车身颜色、更换发动机、车身或车架等未在规定时限内办理变更登记的情况，以及擅自改变机动车已登记的结构、构造或特征的其他行为。
二、交通运输管理部门的处罚职责
监管职责：
- 对于从事道路运输经营的车辆，若存在非法改装行为（如超限超载运输、私自改装内部结构等），交通运输管理部门有权依据相关法规进行处罚。
处罚措施：
- 交通运输管理部门可以对非法改装的道路运输经营车辆进行罚款，甚至吊销其道路运输经营许可证。
- 若非法改装导致车辆不符合国家安全标准，交通运输管理部门还可以配合公安机关交通管理部门，对车辆进行扣留和强制报废等处理。
三、其他相关部门的职责
- 市场监督管理部门：主要负责生产、销售非法改装车辆及相关零部件的监管。若发现有企业或商家生产、销售未经许可或不符合国家标准的车辆改装部件，市场监督管理部门可以依法查处。
- 车管所：负责机动车的登记工作，包括变更登记等。对于需要改变使用性质、车身颜色、车身或车架等的机动车，车主应向车管所申请变更登记。车管所与公安机关交通管理部门共同管理非法改装车辆，确保车辆符合国家标准和规定。
四、法律依据
- 《中华人民共和国道路交通安全法》：该法第十六条明确规定，任何单位或者个人不得拼装机动车或者擅自改变机动车已登记的结构、构造或者特征。这是处罚非法改装车辆的主要法律依据。
- 《机动车登记规定》：该规定第十条和第七十九条等条款，对机动车的变更登记和非法改装的处罚进行了具体规定。
五、建议与提醒
- 遵守法律法规：车主应严格遵守交通法规，避免进行任何形式的非法改装行为。非法改装不仅违反法律法规，还严重威胁道路交通安全。
- 了解改装规定：若车主有改装车辆的需求，应先了解相关法律法规和改装规定，确保改装合法合规。
- 及时办理变更登记：对于需要改变车身颜色、更换发动机、车身或车架等的机动车，车主应及时向车管所申请变更登记，以避免不必要的法律风险和损失。
若您遇到非法改装车辆的相关问题或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。我会根据您的具体情况，提供详细的法律建议和帮助。