Los motores de 4 tiempos son caracterizados por necesitar un sistema de accionamiento de las valvulas que realizan el control del paso del flujo gaseoso en la camara de combustion. En los instantes de apertura y cierre de las valvulas se deben controlar de un forma muy ajustada debido a la muy alta velocidad a la que se hace el proceso. Esta velocidad debe ser compaginada tambien con un cierre de cada uno de estos elementos lo suficientemente firme como para que su posicion no se vea alterada por factores exteriores.
El sistema de distribucion de un motor de 4 tiempos esta constituido por varios elementos, que se muestran en la figura. Las valvulas V se hallan presentes en los alrededores de la camara de combustion C, con la capacidad de adoptar varias posiciones. Su numero tambien es variable. Deben haber como minimo dos, una de admision y otra de escape, llegandose a motores muy especiales que cuentan con cuatro de cada tipo. Aunque, lo mas habitual es disponer de 2 en motores de prestaciones limitadas y 4 en los deportivos. Las valvulas V cuentan con unos muelles M que se usan para mantenerlas cerradas cuando no son accionadas y ademas como mecanismo de retorno para su cierre.
En algunas pocas veces no hay muelle y la valvula se cierra gracias a un empujador.
El accionamiento de la valvula se hace siempre a traves de un arbol de levas A o de varios de ellos. Son ejes E que cuentan con levas L, que al girar pueden causar un movimiento alternativo de los elementos encontrados perpendicularmente a ellas. La valvula puede ser accionada directamente por la leva, o disponerse de algunos elementos intermedios que tranfieran el movimiento, como los balancines B.
En motores de hace algunos años, la disposicion mas habitual fue poner los arboles de levas en el carter, cerca del cigüeñal, y transferir el movimiento hasta la culata por medio de elementos intermedios. Hoy en dia esta tendencia se encuentra en franco retroceso, y solo se usa en motores de diseño antiguo.
Los motores de hoy en dia colocan el arbol de levas en la culata, y accionan las valvulas directamente o a traves de elementos como balancines o empujadores.
Las valvulas deslizan a traves de las llamadas guias postizas insertadas en la culata para impedir el contacto directo con la misma. De manera igual el ajuste y cierre se hace en los llamados asientos, tambien postizos. Los 2 elementos se insertan a presion y con dilatacion previa de la culata (congelando incluso tanto las guias como los asientos).Las primeras son hechas en materiales antifriccion, a base de bronce, fabricandose los asientos en acero endurecido para soportar las temperaturas elevadas. En los ultimos años, debido a la sustitucion de la gasolina tradicional super por la conocida sin plomo, se han reforzado los asientos con materiales endurecedores, debido a la ausencia del plomo que oficiaba como lubricante.
