เทคโนโลยี่เครื่องยนต์ ถูกพัฒนาไปตามลำดับ เครื่องยนต์ประเภท 4 จังหวะ ถูกพัฒนาให้มีกลไก การถ่ายเทอากาศ ผ่านทางวาล์วไอดี และไอเสีย ถ้าวาล์วไอดีเปิด อากาศใหลเข้า แต่ถ้าวาล์วไอเสียเปิด อากาศจะใหลออก ตัวที่ควบคุมให้วาล์ว ปิดหรือเปิด คือ แคมชาร์ป (Cam shaft) หรือเพลาลูกเบี้ยวนั่นเอง

อย่าจำสับสนระหว่าง เพลาข้อเหวี่ยง (Crank shaft) คือเพลาที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดการเคลื่อนที่ขึ้น-ลง ของลูกสูบ ผ่านทางก้านสูบ และยืดหมุนได้กับเพลาข้อเหวี่ยงนี้ แต่เพลาลูกเบี้ยว (Cam shaft) เป็นเพลาที่มีลูกเบี้ยว ติดอยู่ตามแกนของเพลา ทำหน้าที่ควบคุมการเปิด หรือปิดของวาล์วไอดี หรือไอเสีย

เพลาลูกเบี้ยวนี้ จะหมุนได้ โดยได้รับการถ่ายทอดกำลัง มาจากเพลาข้อเหวี่ยงอีกที โดยผ่านตัวกลางต่างๆ เช่น สายพานไทม์มิ่ง โซ่ไทม์มิ่ง หรือเฟืองไทม์มิ่ง เป็นต้น แล้วแต่การออกแบบ เครื่องยนต์แต่ละรุ่น

การพัฒนาเครื่องยนต์ มุ่งให้ความสำคัญ กับวาล์วมากขึ้น เห็นได้จาก การมีวาล์เพิ่มมากขึ้นเช่นเครื่องยนต์ 12 วาล์ว, เครื่องยนต์ 16 วาล์ว, เครื่องยนต์ 24 วาล์ว เป็นต้น การที่มีวาล์วเพิ่มมากขึ้น ก็จะทำให้อากาศไหลเข้า ไหลออกได้คล่องตัวมากขึ้น เช่นเครื่องยนต์ 4 สูบ 12 วาล์ว กับเครื่องยนต์ 4 สูบ 16 วาล์ว จะเห็นได้ว่า เครื่องยนต์ 16 วาล์ว มีวาล์วอยู่ 4 ตัวต่อ 1 สูบ (4 สูบ x 4 วาล์ว = 16 วาล์ว) ก็สามารถมีการถ่ายเทของอากาศได้มากกว่า เครื่อง 4 สูบ 12 วาล์ว ในสภาพแวดล้อมของอุปกรณ์ต่างๆ เหมือนๆ กัน

ตัวควบคุมการทำงานของวาล์ว หรือ เพลาลูกเบี้ยว (Cam shaft) ได้รับการพัฒนาไปตามลำดับ เครื่องยนต์รุ่นเก่าหน่อย ก็จะมีเพลาลูกเบี้ยวอยู่ภายในห้องเพลาข้อเหวี่ยงด้วย และควบคุมการเปิดปิดวาล์ว (ส่งกำลังการเปิดปิดวาล์ว) ผ่านไปทางก้านกระทุ้ง เพื่อควบคุมวาล์ว

เครื่องยนต์รุ่นใหม่ ถูกออกแบบให้มีเพลาลูกเบี้ยวอยู่เหนือ กระบอกสูบ (Over Head Camshaft หรือ OHC) ทำให้ควบคุมการเปิดปิดวาล์วได้ดียิ่งขึ้น สังเกตได้จากการโฆษณาตามสื่อต่างๆ ถึงตัวย่อที่ผ่านตาบ่อยๆ เช่น SOHC = Single Over Head Camshaft คือการที่มีแกนเพลาลูกเบี้ยวเพียงแกนเดียวอยู่เหนือกระบอกสูบ ส่วน DOHC = Double Over Head Camshaft คือมีแกนเพลาลูกเบี้ยว 2 แกน อยู่เหนือกระบอกสูบ ทำงานประสานกัน โดยแกนที่หนึ่งควบคุม การเปิดปิดวาล์วไอดี และแกนที่ 2 ควบคุมการเปิดปิดวาล์วไอเสีย แต่ผู้ผลิตรถยนต์บางราย อาจใช้คำแตกต่างกันไป จาก DOHC เช่นใช้คำว่า Twin Cam เป็นต้น