Регистрировать необходимо изменение конструкции транспортного средства. Насколько я понял в Вашем случае производится замена двигателя без изменения модели двигателя, таким образом регистрация в ГИБДД не требуется (Это жизненная практика).
Но должен я новый двигатель регистрировать или это всё-же деталь?
Вот, что об этом говорит Приказ МВД от 20 января 2011 г. № 28 г. Москва "О внесении изменений в нормативные правовые акты МВД России", красным шрифтом выделил нужное:
"35.26. При отсутствии в паспортах транспортных средств сведений об экологическом классе транспортного средства, а также мощности двигателя, при производстве регистрационных действий в соответствии с пунктом 36 Положения о паспортах транспортных средств1 в раздел "Особые отметки" вносится запись: "Экологический класс (указывается номер экологического класса)"; "Мощность двигателя (указывается мощность двигателя)" или в соответствии с пунктом 10 указанного Положения производится замена паспорта транспортного средства.
Внесение данных изменений осуществляется по заявительному принципу в соответствии с пунктом 6 Правил регистрации, на основании документов, подтверждающих соответствующий экологический класс транспортного средства, а также мощность двигателя (сертификат соответствия, данные от организации-изготовителя, сведения от официального дилера и другие), представляемых собственником (владельцем) транспортного средства.
В свидетельствах о регистрации транспортных средств графа "Модель, № двигателя" не заполняется. Модель и номер двигателя фиксируется в автоматизированных учетах зарегистрированных транспортных средств."