Ausführungsbeispiel mit drei Kreissegmenten

Die technische Lösung mit drei Kreissegmenten führt zu einem flüssigeren Bewegungsablauf der über Freiläufe an die Kreissegmente gekoppelten Abtriebswelle. Das nach der Verbrennung entstandene Volumen zwischen zwei Kreissegmenten bleibt für zwei Arbeitsschritte unverändert, bis danach die Komprimierung wieder beginnt. In diesem Zeitraum können der Gaswechsel und eine Aufladung optimal erfolgen.

3D Modell Motorgehäuseteil mit 3 Kreissegmenten zu je 72 Grad

Es finden immer gleichzeitig die drei getrennten Arbeitsschritte Expandieren, Komprimieren und Spülen / Laden statt. Die Bauart mit drei Kreissegmenten erfordert eine Ventilsteuerung.

	Im Zwischenraum der Kreissegmente 3 und 1 befindet sich ein komprimiertes zündfähiges Gemisch, das in diesem Augenblick gezündet wird. Das Kreissegment 1 ist mit der Abtriebswelle verbunden und kann sich im Motorgehäuse im Uhrzeigersinn drehen. Die Kreissegmente 2 und 3 sind durch ein Sperrgetriebe im Motorgehäuse arretiert. Unter dem Expansionsdruck des gezündeten Gasgemisches wird sich das Kreissegment 1 um 72 Grad im Motorgehäuse drehen, dabei mechanische Arbeit an der Abtriebswelle verrichten und gleichzeitig das Gas im Volumen zwischen den Kreissegmenten 1 und 2 verdichten. In dem zuvor expandierten Volumen zwischen den Kreissegmenten 2 und 3 wird zur gleichen Zeit das Gas getauscht und geladen.
	Das Kreissegment 1 hat nach 72 Grad seine kurzfristige Endlage erreicht und wird nun durch das Sperrgetriebe arretiert. Gleichzeitig gibt das Sperrgetriebe das Kreissegment 2 frei und es erfolgt die nächste Zündung zwischen den Kreissegmenten 1 und 2. Diesmal bewegt sich das Kreissegment 2 mit der Abtriebswelle verbunden um 72 Grad. Zugleich wird das Volumen zwischen den Kreissegmenten 2 und 3 komprimiert. Zwischen den Kreissegmenten 3 und 1 findet der Gasaustausch statt.
	Nach der Drehbewegung von 72 Grad  des Kreissegments 2 wiederholen sich die gleichen Vorgänge. Diesmal sind die Kreissegmente 1 und 2 gesperrt und das Kreissegment 3 kann sich mit der Abtriebswelle verbunden im Motorgehäuse bewegen. Der Gasaustausch findet gleichzeitig im Volumen zwischen den Kreissegmenten 1 und 2 statt.
	Die intermittierenden Bewegungen der Kreissegmente setzten sich fort. Im vierten Arbeitsschritt bewegt sich wieder das Kreissegment 1, während die Kreissegmente 2 und 3 gegenüber dem Motorgehäuse gesperrt sind.
	Erst nach 15 Arbeitsschritten stehen sich die Kreissegmente wieder wie in der ersten Skizze gegenüber. Die Zündvorgänge erfolgen während der Betriebsdauer abwechselnd über den gesamten Motorumfang verteilt. Dadurch wird eine gleichmäßige Erwärmung des Motorgehäuses erreicht.

Das Sperrgetriebe verhindert die Relativbewegungen der beiden gesperrten Kreissegmente gegenüber dem Motorgehäuse. Die Übertragung des Drehmoments des jeweils beweglichen Kreissegments zur Abtriebswelle erfolgt über Freiläufe.

3D Modell Sperrscheibe (ohne Mitnehmer) und 3 Sternräder

Im Wesentlichen besteht es aus einer Sperrscheibe mit zwei um 180 Grad versetzten Mitnehmern und drei im Winkel von 120 Grad angeordneten Sternrädern, die über Zahnräder fest mit den Kreissegmenten verbunden sind. Gleichzeitig befindet sich auf jeder Welle der Sternräder ein Freilauf. Alle drei Freiläufe treiben über Zahnräder eine Schwungscheibe an, die den Abtrieb des Kreissegmentmotors darstellt.

Nach jeweils 5 Arbeitsschritten (Verbrennungsvorgängen) hat sich die Abtriebswelle um 360 Grad gedreht. Die Kreissegmente im Motorgehäuse nehmen aber erst nach 15 Arbeitsschritten ihre Ausgangsposition wieder ein.

Durch die Freiläufe kann der Kreissegmentmotor nicht vom Abtrieb aus angelassen werden. Der Anlasser muss die Sperrscheibe bewegen.

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