Это связано с праславянским переходом сочетаний типа "гласный переднего ряда" плюс "носовой согласный" в "е носовое" в позиции перед согласным и позиции конца слова. В именительном падеже была позиция, где этот переход происходил (конец слова), а в падежных формах потом шёл гласный. В такой позиции перехода не произошло. Более наглядно:
исходное *vremen -> *vremᶒ //en в позиции конца слова
исходное *vremen+падежное окончание на гласный остаётся без изменений //en в позиции перед гласным никуда не переходило
Дайте, пожалуйста, ссылку на что-нибудь авторитетное и онлайн-доступное