La valvola che fa entrare la miscela nel cilindro è la valvola di aspirazione; quella attraverso cui escono i gas esausti è la valvola di scarico. Sono progettate per aprirsi e chiudersi in momenti precisi, per permettere al motore di funzionare in modo efficiente a tutti i regimi.
Il funzionamento è controllato da lobi a forma di pera, chiamati camme, su un albero rotante, l’albero a camme, azionato da una catena, una cinghia o un insieme di ingranaggi dall’albero motore.
Dove l’albero a camme è montato nel blocco motore, le punterie dei piccoli cilindri metallici si trovano in canali sopra ogni camma, e dalle punterie le aste di spinta metalliche si estendono fino alla testa del cilindro. La parte superiore di ogni asta di spinta incontra un bilanciere che porta contro lo stelo di una valvola, che è tenuta in una posizione sollevata (chiusa) da una forte molla a spirale, la molla della valvola.
Quando l’asta di spinta sale sulla camma, fa ruotare il 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 un 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 testa del cilindro stesso il sistema a camme in testa.
Come ci sono meno parti in movimento tra l’albero a camme e la valvola, il metodo a camme in testa (OHC) è più efficiente e produce più potenza per una data capacità del motore di un motore con aste di spinta, perché può funzionare a velocità più elevate. Con entrambi i sistemi, ci deve essere un po’ di gioco libero nell’ingranaggio operativo, in modo che la valvola possa ancora chiudersi completamente quando le parti si sono espanse a causa del calore.
Una distanza prestabilita delle punterie è essenziale tra lo stelo della valvola e il bilanciere o la camma, per permettere l’espansione. Il gioco delle punterie varia ampiamente su auto diverse, e una regolazione errata può avere effetti gravi.
Se il gioco è troppo grande, le valvole si aprono tardi e si chiudono presto, riducendo la potenza e aumentando il rumore del motore.
Un gioco troppo piccolo impedisce alle valvole di chiudersi correttamente, con una conseguente perdita di compressione.
Alcuni motori hanno punterie autoregolanti, che sono azionate idraulicamente dalla pressione dell’olio motore.
Sono dotati di punterie autoregolanti.