Das Hülsenventil war Anfang bis Mitte des 1900. Jahrhunderts eine beliebte Alternative zu Tellerventilen in Verbrennungsmotoren. Das System verwendet eine bewegliche Hülse mit Öffnungen, die zwischen dem Kolben und der Zylinderwand angeordnet ist und durch ein Getriebe oder durch eine Nockenwelle angetriebene Aktuatoren gedreht oder auf- und abbewegt wird. Die in die Hülse eingeschnittenen Öffnungen korrespondierten mit Einlass- und Auslassöffnungen in der Zylinderwand. Die Bewegung der Hülse richtete entweder die Hülsen- und Zylinderöffnungen aus, um einen Gas- oder Kraftstofffluss zu ermöglichen, oder blockierte sie, um den Zylinder für Kompression und Verbrennung abzudichten. Ungeachtet der Tendenz dieses Ventilsystems, große Mengen an Motoröl zu verbrauchen, bot es mehrere bemerkenswerte Vorteile gegenüber Tellerventilsystemen dieser Zeit.
Das Hülsenventil wurde 1904 aus der Unzufriedenheit eines Charles Yale Knight mit den lauten Tellerventilmotoren der Zeit geboren. Er machte sich daran, einen Verbrennungsmotor zu erfinden, der ein Paar Schiebehülsen im Inneren des Zylinders aufwies, der den Kolben enthielt. Die Hülsen wurden durch nockenwellenbetätigte Pleuel angetrieben und glitten nach oben und unten, um die Hülsen- und Zylinderöffnungen auszurichten oder zu schließen. Über diese Öffnungen wurden Kraftstoff und Abgase an den entsprechenden Stellen im Verbrennungszyklus angesaugt und aus dem Motor herausgedrückt. Der „Silent Knight“-Motor erwies sich als leise und effizient, obwohl er ein enormer Motorölverbraucher war.
Andere Ingenieure begannen schon bald, das Design der Hülsenventile zu kopieren und zu verbessern. Das Burt McCollum-Design wich vom Original dadurch ab, dass es einen einzigen Ärmel hatte, der die Auf- und Abbewegung mit einer teilweisen Drehung des Ärmels kombinierte. Diese Konstruktion beruhte auf einem zahnradgetriebenen Exzenter, um die Hülsenbewegung bereitzustellen. Das Setup mit einer einzigen Hülse verbesserte nicht nur die Leistung des gesamten Designs, sondern löste auch das Problem des übermäßigen Ölverbrauchs weitgehend. Bis zur Einführung von Strahltriebwerken in den 1950er Jahren wurde das Einhülsenventil in großen Radialflugtriebwerken häufig verwendet.
Das Hülsenventilsystem bot gegenüber damaligen Motoren mit Sitzventilen mehrere deutliche Vorteile. Der volumetrische Wirkungsgrad war aufgrund der großen Ventilöffnungen viel höher, was zu einer verbesserten Gesamtleistung und Effizienz führte. Die Größe der kombinierten Öffnungen war auch bei unterschiedlichen Motordrehzahlen relativ einfach zu kontrollieren, was den Motor über einen größeren Drehzahlbereich (U/min) effizienter machte. Auch die aerodynamischen Eigenschaften der Kraftstoff-/Lufteintritts- und Abgasaustrittspfade wurden verbessert, was zu weiteren Leistungssteigerungen führte. Das Fehlen von obenliegenden Stößeln und Nockenbaugruppen optimierte auch das Kopfdesign des Motors und machte so die gesamte Baugruppe leichter und kompakter.