El sistema Valvetronic de BMW combina la regulación de los tiempos de distribución (VANOS doble) con una regulación continua de la carrera de las válvulas de admisión. El árbol de levas no actúa directamente sobre la palanca de arrastre que, por su parte acciona la válvula, sino que actúa sobre una palanca intermedia . Sin embargo, esta palanca intermedia no se encuentra en posición horizontal debajo del árbol de levas sino que está ubicada en posición vertical junto a dicho árbol. La palanca intermedia está dotada en el centro de un rodillo que está en contacto con la leva (árbol de levas). El extremo inferior de la palanca intermedia está apoyado sobre el rodillo de la palanca de arrastre , mientras que en la parte superior está apoyada en un eje excéntrico dotado a su vez de un segundo rodillo.

Cuando gira el árbol de levas, la palanca intermedia ejecuta un movimiento pendular. Para conseguir que este movimiento horizontal se transforme en un movimiento vertical, la palanca intermedia tiene en su parte inferior un perfil sumamente complejo que, a primera vista, tiene forma de bumerang, ya que la mitad del perfil transcurre casi paralelamente a la palanca de arrastre, mientras que la otra mitad tiene un ligero ángulo. Sólo cuando la parte en ángulo actúa sobre el rodillo de la palanca de arrastre presionándola hacia abajo, se abre la válvula.

La relación de la palanca ha sido definida de tal modo que tan sólo aproximadamente la mitad de todo el perfil que tiene forma de bumerang actúa sobre la palanca de arrastre. El principio y el final de esa mitad son determinados por el fulcro de la palanca de desviación. Es aquí donde interviene el árbol de excéntrica accionado por un motor eléctrico: si aplica presión sobre el rodillo superior de la palanca de desviación en dirección del árbol de levas, cambia el fulcro de la palanca y, en consecuencia, cambia también la parte efectiva del perfil en forma de bumerang. De esta manera es posible variar de modo continuo la carrera de la válvula de admisión, teóricamente desde las posiciones completamente cerrada hasta completamente abierta. Este es el principio de funcionamiento del sistema VALVETRONIC.

Cuando el motor ha de entregar su máxima potencia, la alzada de las válvulas es alta de modo que descubren una mayor sección de paso al aire, facilitando su entrada a los cilindros. Si se le hace funcionar a cargas bajas, la alzada se reduce, de forma que la sección de paso es menor, limitando de este modo la entrada de aire. La alzada de las válvulas puede variar desde los 0,0 a los 9,7 milímetros, en función del aire necesario para la combustión.

Si el llenado de los cilindros del motor no se controla por medio de una válvula mariposa, sino por medio de una carrera variable de las válvulas, se puede mejorar el rendimiento del motor otto en aproximadamente un 10%, porque ya no es necesario aspirar en contra de la depresión existente en el multiple de admisión.
Para la fabricación del sistema valvetronic de BMW se utilizan unos valores de tolerancias muy reducidos. Para garantizar que todas las válvulas de admisión tengan siempre el mismo grado de apertura, se funden, durante el montaje de la culata, cada uno de los conductos por separado. Si se producen desviaciones, deben sustituirse las piezas mecánicas de accionamiento. Cuantos mas cilindros (bancadas de cilindros) tenga un motor, mas dificil resultara esa tarea. Ademas de la complejidad del montaje es considerable, por lo cual se trata de un sistema de distribución muy caro.

El sistema VALVETRONIC modifica de modo continuo la carrera de las válvulas de admisión, con lo que los motores ya no necesitan mariposa. Ello significa que BMW ha logrado incorporar en sus propulsores una tecnología muy avanzada que, por su trascendencia, únicamente se puede comparar con el paso del carburador a la inyección electrónica, de la tecnología de dos válvulas a la de cuatro o del control mecánico al control electrónico del motor. El sistema VALVETRONIC consigue que el motor consuma menos y emita menos gases contaminantes, sea más dinámico y responda de modo más espontáneo, sin importar la calidad del combustible. Estas son ventajas evidentes que el cliente sabrá apreciar. A todo ello se suma un funcionamiento más sedoso, ya que las válvulas ejecutan movimientos mínimos.

Esta tecnología redunda en un ahorro de combustible del orden de 14 por ciento y, al mismo tiempo, en un aumento de la potencia también de aproximadamente 14 por ciento. El nuevo propulsor reacciona espontáneamente a las solicitaciones y su nivel de ruidos es extremadamente bajo. El pedal del acelerador actúa sobre la VALVETRONIC y no sobre la mariposa (control de la carga sin estrangulación), con lo que el motor es capaz de funcionar sin problemas con gasolina de cualquier calidad de venta en las gasolineras. Los costos operativos también son menores gracias a la clasificación según UE4 y a los intervalos previstos para el cambio de aceite, que pueden llegar a ser de hasta 40.000 kilómetros.

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