La valvola che permette alla miscela di entrare nella bombola è la valvola di ingresso; quella attraverso la quale fuoriescono i gas esauriti è la valvola di scarico. Sono progettati per aprirsi e chiudersi in momenti precisi, per consentire al motore di funzionare in modo efficiente a tutti i regimi.
Il funzionamento è controllato da lobi a forma di pera, detti camme, su un albero rotante, l'albero a camme, azionato da una catena, una cinghia, o una serie di ingranaggi dall'albero motore.
Laddove l'albero a camme è montato nel blocco motore, le punterie dei piccoli cilindri in metallo si trovano nei canali sopra ciascuna camma e dall'asta di spinta in metallo delle punterie si estendono nella testata. La parte superiore di ciascuna asta di spinta incontra un bilanciere che appoggia contro lo stelo di una valvola, che è tenuta in posizione sollevata (chiusa) da una forte molla a spirale la molla della valvola.
Quando l'asta di spinta si alza sulla camma, fa perno sul bilanciere, che spinge la valvola verso il basso (aperta) contro la pressione della sua molla. Quando il lobo della camma ruota ulteriormente, la molla della valvola agisce per chiudere la valvola. Questo è chiamato sistema a valvole in testa (OHV).
Alcuni motori non hanno aste di spinta; le valvole sono azionate più direttamente da alberi a camme singoli o doppi nella testata stessa il sistema a camme in testa.
Poiché ci sono meno parti mobili tra l'albero a camme e la valvola, il metodo a camme in testa (OHC) è più efficiente e produce più potenza per una determinata cilindrata rispetto a un motore con aste di spinta, perché può funzionare a velocità più elevate. Con entrambi i sistemi, deve esserci del gioco libero nell'ingranaggio operativo, in modo che la valvola possa ancora chiudersi completamente quando le parti si sono espanse a causa del calore.
Un gioco preimpostato delle punterie è essenziale tra lo stelo della valvola e il bilanciere o la camma, per consentire l'espansione. I giochi delle punterie variano ampiamente su auto diverse e una regolazione errata può avere gravi effetti.
Se lo spazio è troppo ampio, le valvole si aprono tardi e si chiudono presto, riducendo la potenza e aumentando la rumorosità del motore.
Un gioco troppo piccolo impedisce la corretta chiusura delle valvole, con conseguente perdita di compressione.
Alcuni motori sono dotati di punterie autoregolanti, azionate idraulicamente dalla pressione dell'olio motore.
Il sistema del sistema di valvole in testa (OHV), azionato da aste di spinta, ha l'albero motore adiacente e parallelo all'albero motore nel blocco cilindri.
Quando l'albero a gomiti ruota, ciascuna valvola viene aperta per mezzo di una punteria, un'asta di spinta e un bilanciere. La valvola è chiusa dalla pressione della molla.
La ruota dentata della catena di trasmissione dell'albero a camme ha il doppio dei denti della ruota dentata dell'albero motore, in modo che l'albero a camme ruoti a metà velocità del motore.
Un motore a camme in testa (OHC) necessita di meno parti per azionare le valvole. Le camme agiscono direttamente sulle punterie a tazza o su leve corte - dette dita - che a loro volta agiscono direttamente sugli steli delle valvole.
Il sistema elimina il peso aggiuntivo e la complessità meccanica di aste e bilancieri.
Una lunga catena viene spesso utilizzata per azionare l'albero a camme da un pignone sull'albero motore, ma una catena così lunga tende a "frustare". Il problema viene superato in alcuni modelli montando pignoni intermedi e due catene di trasmissione più corte, mantenute in tensione.
