6Мар

Как устроена кпп: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Как устроена коробка передач автомобиля


Устройство коробки переключения передач: схема, принцип работы МКПП

Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции.
Устройство механической коробки передач (кликабельно).Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.

Содержание статьи:

Устройство механической коробки передач

Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:

  • картера;
  • первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
  • дополнительного вала и шестерни заднего хода;
  • синхронизаторов;
  • механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
  • рычага переключения.
Сцепление

Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.

Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.

Шестерни и валы

В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.

В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.

На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.

Синхронизаторы

Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.

Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.

Виды механических КПП

По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:

  • 4-ступенчатую;
  • 5-ступенчатую;
  • 6-ступенчатую.

Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.

По количеству валов МКПП подразделяются на:

  • двухвальные, устанавливаемые на легковые переднеприводные автомобили;
  • трехвальные, устанавливаемые на легковые заднеприводные, а также на грузовые автомобили.

Принцип работы МКПП

Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.

Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.

Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы

В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.

Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.

Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.

Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.

Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы

Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.

Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.

На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.

Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.

Преимущества и недостатки МКПП

Преимущества Недостатки
Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП
Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД Утомляющий для водителя процесс переключения передач
Высокая надежность за счет простоты конструкции Необходимость периодической замены сцепления
Простое и недорогое обслуживание Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП
Возможность более эффективного движения по бездорожью При неправильной эксплуатации повышенные нагрузки на ДВС

Как пользоваться механической коробкой

Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.

Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:

  • выжать педаль сцепления до упора и передвинуть рычаг КПП в положение нейтральной передачи, если есть сомнения правильно ли выбрана скорость необходимо пошевелить рукоятку рычага в стороны, при нахождении рукоятки КПП в нейтральном положении рычаг свободно ходит вправо и влево;
  • при переводе автомобиля на нейтральную ступень необходимо зафиксировать транспорт во избегании неконтролируемого движения, для этого машина ставится на ручной тормоз или выжимается педаль тормоза;
  • при выжатом сцеплении и удерживании машины тормозом необходимо повернуть ключ зажигания, при этом должны загореться значки на панели приборов, как только потухнут почти все значки следует дальше повернуть ключ и после запуска двигателя отпустить ключ.

Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.

В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:

  • отпустить педаль газа;
  • левой ногой выжать педаль сцепления до упора;
  • рукой передвинуть рычаг в необходимое положение;
  • аккуратно отпустить педаль сцепления и потихоньку нажать педаль акселератора.

В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.

Заключение

В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.

Как работают механические коробки передач | Как автомобиль работает

Двигатели внутреннего сгорания работать на высоких скоростях, поэтому необходимо уменьшить передачу для передачи мощности на ведущие колеса, которые вращаются намного медленнее.

Коробка передач обеспечивает выбор шестерни для различных условий вождения: начало стоя, восхождение на холм или круиз по ровной поверхности. Чем ниже передача, тем медленнее поворачиваются колеса относительно двигатель скорость.

Коробка передач с постоянным зацеплением

Коробка передач — вторая ступень в передача инфекции система, после сцепление ,Обычно он крепится болтами к задней части двигатель с сцепление между ними.

Современные автомобили с МКПП трансмиссий иметь четыре или пять скоростей вперед и одну заднюю передачу, а также нейтральную позицию.

Syncromesh отключен

Зубчатое колесо свободно вращается на втулке и вращается за счет зацепления с зубчатым венцом. Блок синхронизации, соединенный с главным валом, лежит рядом.

Синхронная зацепка

Вилка перемещает синхронизатор в направлении выбранной передачи.Поверхности трения синхронизируют скорости вала, а также синхронизируют и блокируют передачу.

Шестерня рычаг , управляемый водителем, соединен с рядом штоков селектора в верхней или боковой части коробки передач. Штоки селектора расположены параллельно валам, несущим шестерни.

Самым популярным дизайном является коробка передач с постоянным зацеплением. Он имеет три вала: Входной вал , промежуточный вал и главный вал, которые работают в подшипники в корпусе редуктора.

Существует также вал, на котором вращается ведущая шестерня заднего хода.

Двигатель приводит в действие ведущий вал, который приводит в движение промежуточный вал. Промежуточный вал вращает шестерни на первичном валу, но они вращаются свободно, пока они не заблокированы с помощью устройства синхронизации, которое прикреплено к валу.

Это устройство синхронизации, которое фактически управляется водителем через шток селектора с вилкой на нем, который перемещает синхронизатор, чтобы включить передачу.

Кольцо Бауля, задерживающее устройство в синхронизаторе, является окончательным усовершенствованием современной коробки передач.Это предотвращает включение передачи до тех пор, пока скорости вала не будут синхронизированы.

На некоторых автомобилях дополнительная передача, называемая овердрайв , установлен. Это выше, чем максимальная передача, и поэтому дает экономичное вождение на крейсерских скоростях.

Четырехступенчатая коробка передач с постоянными ячейками

Передачи выбираются системой шатунов и рычагов, управляемых рычагом переключения передач. Привод передается через входной вал на промежуточный вал, а затем на первичный вал, за исключением прямой передачи — верхней передачи — когда входной вал и первичный вал зафиксированы вместе.

Как работают передаточные числа

Нейтральный

Все механизмы, кроме необходимых для реверса, постоянно находятся в зацеплении. Шестерни на выходном валу свободно вращаются вокруг него, в то время как шестерни на промежуточном валу зафиксированы. Диск не передается.

Первая передача

На первой передаче наименьшая передача на промежуточном валу (с наименьшим количеством зубьев) фиксируется на нем, пропуская привод через самую большую передачу на первичном валу, обеспечивая высокий крутящий момент и низкую скорость для начала стояния.

Вторая передача

На второй передаче разница в диаметре шестерен на двух валах уменьшается, что приводит к увеличению скорости движения и снижению крутящего момента. Соотношение идеально подходит для восхождения на очень крутые холмы.

Четвертая передача

На четвертой передаче входной вал и главный вал фиксируются вместе, обеспечивая «прямой привод»: один оборот карданного вала за каждый оборот коленчатого вала.Там нет увеличения крутящего момента.

Реверс

Для реверса промежуточная шестерня вставлена ​​между шестернями на двух валах, что приводит к изменению направления вращения главного вала. Задняя передача обычно не синхронизирована.

Синхронизация передач

Синхрометическое устройство представляет собой кольцо с зубцами внутри, которое крепится на зубчатой хаб который привязан к валу.

Когда водитель выбирает передачу, соответствующую конусообразной трение Поверхности ступицы и передачи передаточного механизма, от поворотного механизма через ступицу до вала, синхронизируют скорости двух валов.

При дальнейшем перемещении рычага переключения передач кольцо перемещается вдоль ступицы на короткое расстояние, пока его зубья не соприкоснутся со скошенными собачьими зубьями на боковой стороне шестерни, так что шлицевая втулка и шестерня будут зафиксированы вместе.

Современные конструкции также включают в себя уплотнительное кольцо, вставленное между поверхностями трения. Баул кольцо также имеет собачьи зубы; это сделано из более мягкого металла и является более свободным поместиться на валу чем ступица.

Кольцевая втулка должна быть расположена точно на боковой стороне ступицы, с помощью выступов или «пальцев», прежде чем его зубцы совпадут с зубцами на кольце.

За время, необходимое для определения местоположения, скорости валов были синхронизированы, так что водитель не может столкнуться с какими-либо зубами, и синхронная сетка считается «непобедимой».

, Как работают автоматические коробки передач | Как работает автомобиль

Самое современное автоматические коробки передач есть набор шестерни называется планетарной или эпициклической передачей.

А планетарная передача набор состоит из центральной шестерни, называемой солнечная шестерня , внешнее кольцо с внутренняя передача зубы (также называемые кольцом или зубчатый венец ), и две или три шестерни, известные как планетарные шестерни, которые вращаются между солнечной и кольцевой шестернями.

поезд связан с механизмом, известным как гидротрансформатор , который действует как гидравлический привод между двигатель и передача инфекции ,

Если солнечная шестерня заблокирована и планеты управляются носитель планеты , выход берется из зубчатого венца, достигая увеличения скорости.

Если зубчатое колесо заблокировано и солнечная шестерня приводится в движение, планетарные шестерни передают привод через планетарный транспортер, и скорость уменьшается.

При подаче мощности на солнечную шестерню и при заблокированном держателе планет зубчатая передача приводится в движение, но передает передачу задним ходом.

Для достижения прямой привод без изменения скорости или направления вращения солнце фиксируется на зубчатом колесе, и весь блок поворачивается как один.

А крутящий момент преобразователь представляет собой гидравлическую муфту, которая действует как сцепление за исключением того, что диск гидравлический давление ,

Преобразователь состоит из трех основных компонентов: крыльчатка прикручен к маховик ; турбина, соединенная с коробкой передач Входной вал ; и центральный реактор между ними, который имеет одностороннюю муфту, называемую обгонной муфтой.

как двигатель скорость увеличивается, центробежная сила воздействие на гидравлическую жидкость через лопасти рабочего колеса передает крутящий момент или вращающее усилие турбине.

Центральный реактор преобразует это вращающее усилие, перенаправляя поток жидкости обратно в рабочее колесо, чтобы дать более высокий крутящий момент на низких скоростях.

Как только двигатель ускоряется и развивает большую мощность, потребность в таком усилении крутящего момента уменьшается, и реактор начинает работать на холостом ходу. В этом случае гидротрансформатор действует как гидравлический маховик, соединяющий двигатель с коробкой передач.

Основные компоненты гидротрансформатора показаны на схеме — рабочее колесо, реактор (или статор ) и турбина.

На меньших диаграммах показано направление движения гидравлической жидкости под центробежной сил ,

Такого же эффекта можно добиться, привязав планетарные шестерни к держателю планет.

Большинство автоматических коробок передач имеют три скорости движения вперед и используют два набора эпициклических передач.

Последовательности блокировки эпициклической зубчатой ​​передачи достигаются с помощью гидравлического давления тормоз группы или многодисковые муфты.

Ленты затягиваются вокруг зубчатого колеса, чтобы предотвратить его вращение, а сцепления используются для блокировки солнечного зубчатого колеса и планет.

Правильная последовательность повышения и сброса давления контролируется сложной гидравлической системой. клапаны в сочетании с датчиков которые реагируют на нагрузку двигателя, скорость движения и открытие дроссельной заслонки.

Механизм, связанный с дроссельной заслонкой — известный как «сброс» — используется для переключения на быстрое ускорение. Когда вы нажимаете ускоритель внезапно в полной мере пониженная передача выбирается практически мгновенно.

Большинство автоматических коробок передач имеют систему блокировки, так что водитель может удерживать пониженную передачу при необходимости.

Как работает коробка передач (трансмиссия)? Что такое передаточное число? Принцип работы коробки передач

:

Коробка передач представляет собой сборку, состоящую из различных зубчатых колес, синхронизирующих втулок и механизма переключения передач, установленных внутри металлического корпуса. Металлический корпус, обычно выполненный из алюминиевого / чугунного литья, вмещает все шестерни в нем. Коробка передач является частью системы «трансмиссии», поскольку шестерни играют важную роль в передаче мощности двигателя на колеса.

Схема 5-ступенчатой ​​коробки передач
Что такое коробка передач?

Все компоненты трансмиссии, которые помогают передавать мощность двигателя на колеса, являются частью системы «Трансмиссия».Из которых коробка передач является неотъемлемой частью. Эти компоненты включают в себя сцепление, коробку передач, муфты, карданный вал, полуоси и дифференциал. В общем, термин «коробка передач» обычно относится к коробке передач автомобиля. Некоторые конструкции автомобилей объединяют коробку передач и дифференциал в единое целое под названием «Трансмиссия» или «Транс-ось».

Что такое передаточное число?

Передаточное число — это отношение входной и выходной передач. Ведущая шестерня и ведомая шестерня в коробке передач определяют передаточные числа.Входные зубчатые колеса получают привод от двигателя, и они вращают выходные зубчатые колеса, которые, в свою очередь, приводят в движение колеса. Отношение числа оборотов выходной передачи к числу оборотов входной передачи называется передаточным числом.

Передаточное число также можно получить по следующей формуле:

Передаточное число = число зубьев выходной передачи / нет. зубьев входной шестерни

Например, если нет. передач на входной (ведущей) передаче = 30, нет. передач на выходной (ведомой) передаче = 105

Тогда передаточное число = 105/30 = 3.5: 1, потому что для вращения выходной (ведомой) шестерни на 1 оборот необходимо вращать ведущую (ведущую) шестерню на 3,5 оборота.

Диаграмма передаточного числа
Типичная диаграмма передаточных чисел в коробке передач MUV:

Ниже приведен график передаточного числа, найденного в коробке передач MUV.

Gear

Коэффициент

1 st редуктор

3,78: 1

2 и редуктор

2.20: 1

3 rd редуктор

1,42: 1

4 th редуктор

1: 1

5 th передача (Overdrive)

0,83: 1

Передаточные числа варьируются в зависимости от автомобиля. В грузовиках передаточные числа, как правило, выше, чем у автомобилей, поскольку они должны нести большую нагрузку.

Как работает коробка передач?

Коробка передач содержит шестерни разных размеров.Это происходит главным образом из-за различных требований транспортного средства с точки зрения крутящего момента, требуемого на колесах, в зависимости от дороги, местности и нагрузки. Например, если транспортное средство поднимается по склону, ему требуется более высокий крутящий момент по сравнению с тем, когда он движется по прямой дороге.

В коробке передач первая передача является самой большой по размеру и обеспечивает максимальный крутящий момент при минимальной скорости. Следовательно, он используется при подъеме по склонам. Все передачи от 1 до и последняя передача различаются по размеру; в убывающем соотношении.Таким образом, это обеспечивает различную комбинацию с точки зрения способности тяги и скорости. Таким образом, автомобиль мог двигаться плавно, без какого-либо падения его ускорения. Коробка передач в основном улучшает управляемость автомобиля в любых условиях.

Что такое перегрузка?

Напротив, последняя передача или верхняя передача, иногда Overdrive, имеет наименьший размер. Тем не менее, это обеспечивает минимальную тягу, но максимальную скорость. Коробка передач с повышающей передачей означает, что его выходная мощность выше, чем входная мощность, которая подключается к двигателю.Другими словами, ускоряющая передача вращается быстрее, чем частота вращения двигателя. Таким образом, он обеспечивает более высокую скорость и большую эффективность, поскольку двигатель работает на более низких оборотах по отношению к скорости транспортного средства.

В некоторых продвинутых конструкциях имеется более одной передачи «Overdrive»; обычно два. Таким образом, Dual Overdrive (также известный как Double Top) обеспечивает еще более высокую скорость и большую эффективность в автомобиле.

Коробка передач Операция:

Как правило, в обычной коробке передач есть два набора передач — вход и выход.Входные зубчатые колеса закреплены на промежуточном валу, что делает его единым целым. Он приводит в движение отдельные шестерни главного вала, которые свободно вращаются на подшипниках. Таким образом, коробка передач передает привод на колеса в зависимости от передачи, которая входит в зацепление с главным валом. Когда вы толкаете втулку переключения в направлении желаемой передачи, эта передача фиксируется на главном валу и вращает его. Таким образом, главный вал вращается со скоростью включенного зубчатого колеса и обеспечивает выходную мощность в соответствии с передаточным числом включенного зубчатого колеса.

Схема работы First Gear
Коробка передач: Скорость против тяги

Вам нужна как скорость, так и тяга во время вождения автомобиля.Зубчатые передачи в коробке передач помогут вам выбрать любой из них в зависимости от условий движения. Нижняя передача, то есть 2-я и 1-я передача, обеспечит вам наибольшее сцепление с дорогой, в то время как более высокая передача, то есть 5-я и 6-я (при наличии), обеспечит вам максимальную скорость. Количество передач в коробке передач обеспечивает идеальное сочетание тяги и скорости. Таким образом, это помогает водителю / водителю выбрать наиболее подходящую комбинацию для повышения эффективности в любое время. Следовательно, выбор правильной передачи в соответствии с дорогой и условиями нагрузки очень важен.С короткой передачей вы получаете лучшее ускорение или ускорение, в то время как с высокой передачей вы достигаете более высокой максимальной скорости.

Типы коробки передач:

В целом автомобильная коробка передач в основном подразделяется на четыре категории:

    1. Руководство по эксплуатации
    2. — до 6 передних передач в автомобиле и до 13 передних передач в грузовике
    3. Полностью автоматическая коробка передач — до 9 скоростей
    4. бесступенчатая коробка передач — вариатор
    5. Автоматическая механическая коробка передач (AMT) — до 5 скоростей.
    6. Коробка передач с двойным сцеплением
Согласно переключающему механизму, производители далее классифицируют автомобильное оборудование еще на три категории:
    1. Скользящая сетка — обычно используется в двухколесных / велосипедах
    2. Постоянная сетка — обычно используется в грузовиках старого поколения
    3. Synchromesh — используется в легковых и грузовых автомобилях нового поколения
По типам расположения механизма переключения:
    1. Сдвиг колонны — Рычаг переключения передач, установленный на рулевой колонке, управляемый вручную.
    2. Floor Shift — Рычаг переключения передач, установленный на полу, управляемый вручную
    3. Сдвоенные рычаги переключения передач — переключатели передач, установленные на руле, управляемые пальцами.
Для получения дополнительной информации о коробках передач нового поколения, нажмите здесь:

http://www.zf.com/corporate/en_de/products/innovations/8hp_automatic_transmissions/8hp_automatic_transmission.html

Посмотрите, как работает коробка передач:

Подробнее: Как крутящий момент помогает повысить эффективность в автомобиле? >>

О CarBikeTech

CarBikeTech — технический блог.Его участники имеют опыт работы более 20 лет в автомобильной сфере. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильной технике.

Просмотреть все сообщения от CarBikeTech

,

Устройство и принцип работы коробки передач

Коробка передач, или по-другому трансмиссия, передает силу вращения — так называемый вращательный момент — от двигателя автомобиля на колеса. При этом в зависимости от условий движения автомобиля она может передавать вращательный момент полностью либо частично.

Машина, идущая в гору, должна пользоваться более низкой передачей по сравнению с машиной, мчащейся по ровному скоростному шоссе. При более низкой передаче на колеса передается больший крутящий момент. А это требуется тогда, когда машина двигается медленно, потому что ей тяжело. Более высокие передачи подходят для более быстрого движения автомобиля.

Бывают коробки передач с ручным управлением, но бывают и автоматические. Чтобы сменить передачу в ручной трансмиссии, водитель вначале нажимает педаль сцепления (рисунок слева). При этом двигатель отсоединяется от коробки передач. Потом водитель переводит рычаг управления на другую передачу и отпускает педаль сцепления. Двигатель снова соединяется с коробкой передач и может вновь передавать свою энергию колесам. В автоматической коробке передач положение педали газа (акселератора) соотносится со скоростью движения автомобиля, и автоматически меняется передача, если это необходимо.

Ручное управление передачей

Приводимые рядом диаграммы показывают, как с помощью рычага управления можно перейти с одной передачи на другую. В зависимости от установленной передачи разные доли крутящего момента, проходя через коробку передач (красные линии со стрелками), попадают на колеса.Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Первая передача. Самая большая шестеренка ведущего вала соединяется со своей парой на ведомом валу. Машина движется медленно, но может преодолевать тяжелые участки пути.

Вторая передача. Вторая пара шестеренок работает вместе с механизмом сцепления. При этом скорость движения автомобиля обычно от 15 до 25 миль в час.

Третья передача. Работает третья пара шестеренок вместе с механизмом сцепления. Скорость автомобиля еще больше, а крутящий момент на колесах меньше.

Четвертая передача. Входной и выходной валы соединяются напрямую (прямая передача) — скорость движения автомобиля максимальная, а крутящий момент самый низкий.

Реверс.(5-я передача на картинке) При включении передачи заднего хода его ведущая шестерня’вращает выходной (ведущий) вал в противоположную сторону.

Работа акселератора

Число оборотов двигателя в минуту зависит от того, сколько топлива поступает из карбюратора в цилиндры. Движение топлива регулируется дроссельной заслонкой карбюратора, а работой заслонки управляют с помощью педали акселератора, которая находится на полу перед водителем.

Когда водитель нажимает ногой на педаль акселератора, дроссельная заслонка открывается и в двигатель поступает больше топлива. Если водитель отпускает педаль акселератора, заслонка прикрывается и количество поступающего топлива уменьшается. При этом уменьшаются и обороты двигателя и скорость автомобиля.

Автоматическая коробка передач

Когда применяется автоматическая трансмиссия, у водителя нет под ногой педали сцепления. Вместо нее преобразователь крутящего момента в паре с планетарной передачей (рисунок справа и снизу) автоматически отключают двигатель от ведущего вала, когда по условиям движения следует перейти на другую передачу.

А после того как передача сменилась, снова подключают ведущий вал. Стоит водителю поставить рычаг управления в рабочее положение, и механизм автоматической коробки передач сам выберет нужную передачу в соответствии с условиями движения автомобиля в данный момент.

Механическая коробка передач — что это, как она работает

 

Способствует оптимальному режиму работы двигателя система трансмиссии. Машина может поддерживать установку МКПП, АКПП, РКПП. Пользуется заслуженным спросом у водителей, которые имеют большой стаж вождения, машины с механическим типом трансмиссии. Данный вариант встречается на авто не только, которое работает на бензине, но и на дизеле.

Устройство механической коробки передач и ее назначение

Механическая коробка передач предполагает полностью ручное управление транспортом. Именно поэтому ее второе название – ручная КПП. Как работает МКПП? Она работает в паре со сцеплением, что позволяет при необходимости разъединять мотор от системы трансмиссии. В результате, нет необходимости в выключении оборотов силового агрегата, когда требуется переключение скоростей.

Схема МКПП

Виды механики:

  •  2-вальная;
  •  3-вальная.

Первый вид распространен среди отечественных автомобилей. Он имеет компактные размеры, по сравнению с 3-вальным вариантом, меньше весит. Трехвальные МКПП характеризует то, что они имеют широкий силовой диапазон. Благодаря этому, им комплектуются многие грузовики и кроссоверы. В состав 3-вальных версий входит: ведомый вал, промежуточный и ведущий вал. Промежуточный вал КПП обеспечивает передачу вращения от штатно зафиксированного первичного вала ко вторичному.

2 вальная КПП
3 вальная КПП

Схемы данной трансмиссии подробно отображают все механические связи в самой коробке между ее запчастями, помогают понять принцип действия, переключения передач.

Таким образом, на механической КПП переключение передач происходит под контролем водителя. Устройство механической коробки передач, а также принципы работы двух- и трехвальных видов имеют отличия.

Функционирование МКПП

Каков принцип работы данного устройства? Он заключается в том, что момент силы силового агрегата изменяется ступенями, благодаря воздействию шестерен. Следует отметить, что в состав коробки (помимо шестерен) входит картер, входной/выходной/промежуточный валы, синхронизаторы, включая механизм, который обеспечивает переключения передач. Их общее взаимодействие на автомобиле гарантирует эффективное осуществление передачи момента силы.

Синхронизатор установлен между ведомым и ведущим валом. Схема данного механизма позволяет увидеть, что он состоит из следующих элементов: ступица, муфта, сухари, блокировочное и проволочное кольцо. Рабочий материал, из которого состоит синхронизатор – сталь, либо латунь, реже встречаются модели авто, где синхронизатор выполнен из карбона. Он способен выдерживать высокие температуры, гарантирует снижение уровня шума.

Первичный и вторичный вал КПП эффективно справляются с большими нагрузками. На первичный вал коробки передач приходится момент силы коленвала мотора.

В картере МКПП находится смазка, которая снижает трение металлических составляющих, тем самым увеличивая срок работы системы трансмиссии.

Таким образом, изменения передаточного соотношения на МКПП осуществляется вручную, путем перемещения рычага. Синхронизаторы влияют на понижение уровня шума со стороны трансмиссии при эксплуатации автотранспорта.

Количество ступеней

Число ступеней, которое может включать ручная коробка, варьируется в основном от 4 до 6, однако встречаются и 7-ступенчатые авто. Каждая ступень скорости на МКПП обеспечивает нужное передаточное соотношение валов внутри самой коробки. Следует отметить, что именно версии на пять / шесть ступеней достаточно востребованы у автолюбителей. Первые шестиступенчатые МКПП появились в 1990-х гг.

Ступени переключаются посредством специального рычага. При этом возникающий момент силы передается на вторичный вал коробки передач, после на имеющийся колесный привод. Присутствует нейтральная передача. Когда она включена, обеспечивается свободное вращение шестерен. Вал вращается с частотой, идентичной с той, что крутятся ведущие колеса. На нейтральную позицию следует переключаться, когда происходит остановка. Как правило, нейтралка является средней позицией установленной КП.

Особенности эксплуатации автомобиля с МКПП

Следует отметить основные преимущества работы МКПП:

  • позволяет добиться максимальной скорости;
  • позволяет изменять передаточное отношение скорости вращения от силового агрегата на авто к установленным колесам;
  • осуществляется быстрый разгон;
  • обеспечивается максимально большой крутящий момент;
  • приемлемый расход горючего;
  • представляется возможным переключаться на режим заднего хода;
  • старт авто можно осуществлять с наката.

Чтобы ресурс данного варианта трансмиссии не истек преждевременно, устройство МКПП нужно своевременно обслуживать. В частности, следует своевременно менять масло, в которое постоянно попадает грязь и иные инородные частицы. Также, водитель должен придерживаться определенных правил эксплуатации транспортного средства. Например, нажимать педаль сцепления, когда машина на уклоне. Этого нельзя делать с механической коробкой передач. Из-за этого нанесется урон автомобильной системе.

Переключаться между передачами и оставлять ногу на выжатой педали сцепления также не рекомендуется.
При сравнении с автоматом, ремонт механических КПП автомобилисту обойдутся дешевле. Запчасти МКПП хорошо распространены на автомобильном рынке, проблем с их поиском и покупкой у автомобилиста не возникнет.

Как устроена секвентальная коробка передач и в чем ее преимущества | Car Channel

Приветствую всех на канале «Car Channel»!

В сегодняшней статье мы изучим эволюции коробок переключения передач. А именно, изучим почти совершенный механизм — секвентальная коробка переключения передач.

Название пришло к нам из английского языка, от слова «sequence» , что в переводе означает «последовательный». Отсюда и становится понятна сама структура, такого вида коробки передач.

Инженерный ум не стоит на месте и за последние годы миру показали множество новых конфигураций трансмиссий. С каждым новым образцом, конструкторы стараются упростить процесс управления автомобилем и повысить его технические характеристики.

Примером такого развития является секвентальная коробка передач. Главной ее особенностью является то, что переключение передач в ней осуществляется последовательно. Если сравнивать механическую и секвентальную коробку передач, то в механической можно «перепрыгнуть» через передачу, например с первой на третью, минуя вторую, чего не сделаешь в секвентальной коробке передач. Здесь передачи переключаются последовательным путем, как вверх, так и вниз.

На сегодняшний день, таким видом оснащаются в основном спортивные автомобили, суперкары, а так же и мотоциклы

Для лучшего понимания устройства и принципа работы такого вида коробки передач, давайте сначала изучим самые распространенные виды — это механическая коробка передач и автоматическая.

Механическая коробка переключения передач (МКПП)

Рис.1 Рычаг переключения механической коробки передач.

Рис.1 Рычаг переключения механической коробки передач.

Так получилось, что большинство отечественных автомобилей комплектовались механической коробкой переключения передач (МКПП), в связи с этим, большинство водителей встречались с ней хотя бы во время обучения в автошколе. Данный вид КПП работает по следующем принципу:

Когда автомобиль работает на холостых оборотах — рычаг переключения передач находится в нейтральном положении. А для того, чтобы начать движение — следует выжать педаль сцепления и включить первую передачу. В процессе движения, при наборе скорости, водитель таким же путем переключает передачи от меньшей к большей и наоборот, если требуется снизить скорость движения.

Рис.2 Принципиальная схема работы механической коробки передач.

Рис.2 Принципиальная схема работы механической коробки передач.

Но, если покрытие дороги позволяется автомобилю плавно тронуться, то водитель может начать движение и со второй передачи. Если же автомобиль не запускается по каким либо причинам, то мы может запустить его с «толкача», использовав при этом 3 и 4 передачу, главное во время выжать педаль сцепления, чтобы автомобиль не заглох на скорости. Главным преимуществом на механической коробке передач — является то, что не обязательно последовательно переключать передачи.

Автоматическая коробка переключения передач (АКПП)

Рис.3 Рычаг автоматической коробки переключения передач.

Рис.3 Рычаг автоматической коробки переключения передач.

В одно время, перед инженерами стояла задача — облегчить управление автомобилем. Именно тогда и была изобретена автоматическая коробка передач (АКПП). Появление данного типа коробки значительно упростило процесс управления автомобилем. Водителю больше не требовалось подбирать определенную скорость. Водителю требовалось только выбрать режим езды и контролировать скорость при помощи педали газа, и тормоза, а автомат в свое время сам выбирает передачу. Управление автомобилем с АКПП не требовало от водителя каких-то дополнительных усилий или наличия особой квалификации.

Но процесс модификации КПП не стоял на месте, поэтому и появилась более идеальная кулачковая секвентальная коробка переключения передач. Для ее работы, так же как и для автоматической, не требовалась педаль сцепления, но ее работа осуществлялась совершенно по-другому.

Что же такое секвентальная коробка передач (СКПП)

Рис.4 Рычаг секвентальной коробки переключения передач.

Рис.4 Рычаг секвентальной коробки переключения передач.

Данный тип КПП включает в себя особенности и преимущества механических, а так же автоматических КПП, именно благодаря этому, секвентальная коробка имеет высокую четкость работы и обладает простотой использования. Переключение передач здесь осуществляется за рекордное время, на это требуется около 120 миллисекунд. Высокую скорость переключения обусловило нахождение в конструкции гидравлических сервоприводов.

Одной из важных особенностей секвентальной коробки, является отсутствие педали сцепления, как и на автомате. Но педали нету здесь только как органа управления, поскольку само сцепление имеется, но его работа осуществляется при помощи автоматики.

Многие говорят, что секвентальная коробка упрощает новичкам управление автомобилем. Но если исходить из того, что на данный момент, такой вид КПП устанавливается лишь на спортивных автомобилях, то я категорически не рекомендую покупать спортивный болид в качестве первого автомобиля!)
Возможно, в дальнейшем, ее и начнут устанавливать на обычные автомобили, но пока это лишь «возможно».

Передача вращения в секвентальной КПП осуществляется при помощи шестерни с прямыми зубьями. В сравнении с косозубыми элементами, как на механической коробке передач, прямозубые обладают гораздо более высоким коэффициентом полезного действия (КПД) благодаря минимальным силам трения.

Принцип работы секвентальной коробки передач

Исходя из принципа работы механической коробки передач можно сказать, что секвентальная коробка во многом похожа на нее. Но у нее есть ряд индивидуальных особенностей:

  1. Педаль сцепления здесь отсутствует. За сцепление отвечает электроника, которая отслеживает с помощью специальных датчиков силу нажатия на педаль подачи топлива;
  2. В качестве механизма для переключения передач используется привычный всем рычаг или же кнопки, расположенные на руле, либо клавиши-лепестки, которые находятся за рулем;
  3. Используемые в конструкции гидравлические сервоприводы компенсируют возможные неточности корректировки режима езды.

Практически моментальное переключение передач достигается благодаря модернизации использования тяг, входящих в конструкцию.

  • Если сравнивать механическую коробку, то когда водитель переключает скорость (изменяет положение рычага), тяга подтягивается, поворачивается и только после этого нажимается для включения новой передачи. На все эти действия требуется около 1 секунды времени, против 120 миллисекунд на секвентальной коробке;
  • В секвентальной коробке все намного проще. Тяга предыдущей передачи подтягивается и в этот же момент выжимается тяга новой скорости, что и позволяет практически моментально переключать передачи.

Если использовать автомобиль при обычной езде, то вы можете и не почувствовать разницу во времени переключения, но это огромный разрыв для мира автогонок, где на счету каждая миллисекунда.

На сегодняшний день, секвентальная коробка используется на болидах Формулы-1 и других соревнованиях, где от двигателя требуется полная выкладка.

Где же используют такой вид КПП

С момента изобретения, такой вид трансмиссии использовался исключительно для нужд автоспорта, поскольку именно там требовалось иметь возможность как можно быстрее переключать передачи. Но уже с середины 90-х годов, такие коробки начали использовать на серийных автомобилях крупной баварской компании BMW.

Для многих не секрет, что на большинстве мотоциклов, устанавливают именно секвентальную коробку передач. Переключение осуществляется при помощи педали. Нажатие на переднюю часть повышает передачу, а на заднюю-наоборот, уменьшает.

Так же, данного вида трансмиссию устанавливают и на различную тяжелую технику:

  • Сельскохозяйственную технику;
  • Большегрузы, которые нередко имеют около десятка скоростей.
Для водителей большегрузов секвентальная коробка является очень актуальным выбором, поскольку не приходится тратить время на выбор момента для переключения передачи.

Плюсы и минусы СКПП

Все механизмы имеют свои плюсы и минусы. И секвентальная коробка в этом не исключение, она как и все имеет ряд положительных сторон, и ряд отрицательных. Но начнем мы ,пожалуй, с плюсов:

  1. Отсутствие педали сцепления;
  2. Скорость переключения. По этому показателю она превосходит механическую коробку, которая в свою очередь работает быстрее автомата. В следствии чего, у секвентальной коробки по скорости срабатывания нет конкурентов;
  3. Простота переключения. Все как в играх про гонки — либо повышаете передачу, либо понижаете и не надо думать о том, какая передача включена;
  4. Режим работы. Вы можете ездить на спортивном режиме, который обеспечивает более высокую скорость и точность переключения, можете включить автоматический режим, при котором автоматика будет делать все сама, а так же, можете использовать аналог «механики» — решать вам.

На этом ряд плюсов заканчивается, так давайте же приступим к изучению ее слабых сторон, которые могут оказаться более серьезными, чем плюсы.

  1. Недолговечность. Такой вид КПП служит в несколько раз меньше, чем традиционные виды. Связано это с тем, что они плохо выносят высокие нагрузки. Самый чувствительный элемент-это сервоприводы;
  2. Сложность обслуживания и ремонта. Исходя из того, что конструкция такой коробки является особенной, стоимость обслуживания обходится в крупные суммы. Найти станцию обслуживания, где вам помогут решит проблему так же сложно, как и произвести ремонт самостоятельно. Это обусловлено тем, что в России такой вид КПП встречается относительно редко и найти мастера, который имеет опыт работы с такой конструкцией сложно.

Заключение

В заключение хочу сказать, что секвентальная коробка передач, однозначно, является наиболее перспективным видом трансмиссии для мощных и скоростных автомобилей. Но если инженеры продолжат работу над ее улучшением, устранением слабых мест, то она получит более широкое применение на серийных автомобилях. Если сравнить самые первые разработки, которые вышли в серийное производство на автомобилях BMW и аналоги, которые выпускают на данный момент, то разница будет огромная, что говорит о действительном прогрессе!

Благодарю всех за прочтение статьи! Не забывайте ставить лайки, подписываться на канал и оставлять комментарии!

Пока!

Вам так же может быть интересно:

1. Газобаллонное оборудование. Стоит ли устанавливать?

2. Рекомендации по выбору моторного масла

3. Двигатели: Противостояние. RB26DETT VS 2JZ-GTE

4. Электромагнитная подвеска BOSE — прорыв в автомобилестроении

Как устроена КПП и как работает схема переключения передач на КамАЗе?

Как ездить на КамАЗе? Вопрос вроде бы простой, поскольку принцип работы такого автомобиля мало чем отличается от принципа работы легковушек. Тем не менее, каждая система большегрузного автомобиля обладает своими особенностями, что, в первую очередь, справедливо по отношению к коробке передач на КамАЗе. Порядок переключения передач на КамАЗе является по-своему специфическим, и с ним мы собираемся вас познакомить ниже.

Чем отличается коробка передач КамАЗа и в чем заключается принцип ее работы

Практически все КамАЗы, которые встречаются на наших дорогах, оснащены механическими КПП, которые, в свою очередь, имеют только 5 ступеней скоростей. При этом переключение передач осуществляется привычным образом – нажатием педали сцепления и перемещением рычага коробки в необходимую позицию. Но есть здесь и свой нюанс: поскольку КамАЗ – это большегрузный транспорт, переводить рычаг коробки с одной передачи на другую необходимо поэтапно.

Привычным режимом работы КПП КамАЗа с дизелем является либо повышенный режим «В», или пониженный «Н» (конструкторы создали их специально для того, чтобы снижать нагрузку на двигатель большегрузного автомобиля, когда он полностью загружен, но и при этом не заставлять его чрезмерно активно работать при езде с пустым прицепом).

При этом на многих автомобилях для переключения с высшей передачи на низшую не требуется использование рычага КПП. Для этого водителю КамАЗа всего лишь необходимо поднять или опустить специальный рычажок – переключатель управления делителем передач, и на некоторое время выжать педаль сцепления. Передачи переключатся автоматически – при опущенном рычаге авто будет двигаться в облегченном режиме, а при поднятом в усиленном (рекомендуется включать при полной загрузке автомобиля).

Как осуществить пуск двигателя и тронуться с места на большегрузном авто

Чтобы запустить двигатель большегрузного автомобиля, необходимо вначале детально разобраться в схеме КПП КамАЗа, которая немного отличается от привычной схемы коробки передач легковых авто. Аналогичным для таких автомобилей является лишь то, что во время запуска двигателя и попытки съехать с места обязательно выжимается педаль сцепления. После этого на КамАЗе предполагается переключение скоростей в несколько этапов. В качестве примера приведем схему старта и разгона КамАЗа на ровной дороге с твердым покрытием:

1. Первая «В».

2. Вторая «В».

3. Третья «В».

4. Переключаемся на вторичную «Н» и переходим на четвертую передачу.

5. Обратно переключаемся на первичную «В», но при этом остаемся на четвертой.

6. Включаем «Н» и переходим на последнюю пятую передачу.

7. Возвращаемся на облегченный вариант «В» и продолжаем движение на пятой.

Как видите, главной особенностью езды с КПП КамАЗа с дизелем является необходимость осуществления легкого старта с пониженных скоростей и плавного набора скорости. Если же речь идет о сложных условиях движения или же большой загруженности самого автомобиля, то, хотя старт по-прежнему необходимо будет осуществлять с последовательным переключением с первой на пятую передачу, первые четыре передачи рекомендуется активировать в утяжеленном вторичном режиме «Н», после чего четвертую передачу перевести на режим «В», переключиться на пятую «Н» и по возможности снова перейти на «В». Однако все это следует выполнять с учетом следующих рекомендаций:

1. Перед тем, как тронуться с места на КамАЗе, обязательно разгоните коленчатый вал двигателя транспортного средства до 7 тыс. оборотов в минуту.

2. Переход на вторую передачу возможен только после того, как тахометр зарегистрирует 3 тыс. об./мин (его стрелка покажет цифру «3»).

Важно! Правильный старт и езда на КамАЗе являются не только залогом слаженной работы трансмиссии грузового автомобиля, но и позволяют его владельцу и водителю существенно экономить на топливе.

Разбираем схему переключения передач на КамАЗе

Схема коробки КамАЗа с делителем не представляет собой ничего сложного, однако имеет некоторые особенности в зависимости от модели самой коробки. Рассмотрим их по отдельности.

Коробка передач модели 152

Обычно такие коробки передач устанавливаются на КамАЗы с дизелем, и чтобы разогнать такой автомобиль на ровной дороге, необходимо использовать схему переключения передач, о которой мы уже упоминали выше. Приведем ее в сокращенном варианте: 1В — 2В — ЗВ — 4Н — 4В — 5Н — 5В. При этом стоит помнить, что для переключения передач необходимо выполнять все действия в таком порядке:

1. Сначала переключаем режим работы КПП КамАЗа с дизелем с высшего на низший или наоборот при помощи специального рычажка.

2. Выжимаем сцепление.

3. Переключаемся при помощи рычага на нужную передачу, ни в коем случае не перепрыгивая через них, а включая все по порядку.

Коробки передач моделей 161 и ZF-9S109

Особенность таких коробок передач КамАЗа заключается в том, что переключение специальных повышенного и пониженного режимов у них осуществляется автоматически. То есть, если вы переключились с четвертой на пятую передачу, автоматически активируется высший режим, если же осуществите обратную манипуляцию – активируется пониженный. О том, что был активирован повышенный режим работы, вас обязательно оповестит специальный индикатор с лампочкой желтого цвета.

На модели ZF-9S109 имеется также дополнительная передача «С», предназначенная исключительно для того, чтобы осуществлять движение в сложных ситуациях (большом количестве снега на дороге, обледенении, грязи) и для маневрирования.

Советы по использованию КПП КамАЗа на подъемах, спусках и оледенелых дорогах

Порядок переключения передач на КамАЗе в штатных ситуациях на ровной дороге мы рассмотрели. Однако стоит также уделить внимание тому, как ездить на КамАЗе и переключать его КПП на подъемах, спусках и скользкой дороге, обнесенной льдом или залитой водой. Учтите, что все эти рекомендации будут полезны не только в аспекте экономии горючего, но и безопасности на дороге.

Как вести себя за рулем КамАЗа во время подъема на высокий склон

При подъеме обязательно переключитесь на режим «Н», что сразу же заставит трансмиссию автомобиля работать в условиях повышенного напряжения. В остальном же не забывайте о таких аспектах вождения КамАЗа:

1. Во время переключения с первой на вторую передачу при подъеме на большегрузном авто обязательно необходимо применять метод двойного выжимания педали сцепления.

2. Для стабильной работы коленчатого вола во время переключения передач не стоит забывать и о педали подачи горючего, которую также необходимо периодически нажимать. Это позволит максимально эффективно преодолеть любой склон.

3. Количество оборотов коленчатого вала во время подъема не должно опускаться ниже отметки в 2 тыс. оборотов в минуту. Если подобное допустить, может перегреться или заглохнуть мотор, что при движении по оживленной трассе может привести к аварии.

Но самое важное во время подъема – это не забыть переключиться на нужный режим, что существенно облегчит работу двигателя и всех его систем, а также не позволит ему заглохнуть.

Как управлять КамАЗом на спусках

Многие водители во время спуска с горы или склона любят глушить двигатель, чтобы хотя бы немного сэкономить топливо. Действительно, в случае с легковыми автомобилями подобный способ движения является вполне приемлемым, так как благодаря склону и инерции автомобиль может продолжать движение еще достаточно длительный период времени. Но вот действовать так с коробкой передач на КамАЗе не стоит.

Дело в том, что если заглушить двигатель КамАЗа во время движения, его электроусилитель перестанет выполнять свою задачу, что может привести к блокировке рулевого колеса. Причина такой реакции связана еще и с тем, что торможение большегрузного автомобиля осуществляется не только благодаря прекращению работы двигателя, но и посредством активации вспомогательной тормозной системы.

При этом, если вы преодолеваете спуск и активировали вспомогательные тормоза, то ни в коем случае не выжимайте сцепление и не переключайтесь с одной передачи на другую. Не стоит думать, что такой подход к вождению может сильно износить двигатель. Не забывайте, что коробки передач КамАЗа конструкционно отличаются от привычных КПП на легковых автомобилях.

Как безопасно передвигаться на КамАЗе по оледенелой дороге

В таком случае особенно важно не только правильно использовать КПП КамАЗа с дизелем, но и не забыть о специальных цепях на колеса, которые облегчат и подъем, и обезопасят спуск по обледенелой дороге. Что же касается управления автомобилем, то обязательно учитывайте следующее:

1. Всегда держите большой запас свободного хода, чтобы избежать столкновений.

2. Для торможения обязательно используйте вспомогательную систему остановки двигателя.

3. Обязательно учитывайте тот факт, что во время экстренного торможения КамАЗом осуществляется блокировка колес его прицепа. По этой причине вас с большой вероятностью может сильно занести, поэтому на обледенелой дороге к такому торможению лучше не прибегать.

Важно! Никто не запрещает вам тормозить на обледенелой дороге только при помощи двигателя без вспомогательных систем. Однако при этом вы должны понимать, что такая эксплуатация будет негативно отражаться на состоянии двигателя. Поэтому при таком торможении обязательно переходите на пониженные передачи, что снизит скорость вращения коленчатого вала.

Если вас все-таки занесло на КамАЗе, ни в коем случае не снимайте ноги с педали сцепления. При этом руль лучше выворачивать в ту сторону, которую понесло автомобиль, что позволит вам выровнять его на дороге. А если КамАЗ при этом еще и начал буксовать, то обязательно снимите ногу с «газа» и заблокируйте дифференциал и начинайте двигаться со второй повышенной передачи. Когда трудный участок останется позади, дифференциал необходимо разблокировать.

Несмотря на наличие большого количества особенностей, изучить схему переключения передач и особенности управления КамАЗом не так уж и сложно. Главное не забывать, что коробка передач на КамАЗе имеет повышенный и пониженный режимы работы, а также побольше тренироваться езде на таком авто на безопасных участках дорог.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Как устроена коробка передач для велосипеда на примере Pinion

Для читателей нашего блога действует скидка 10%
по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

Сегодняшней статьёй мы начинаем цикл статей о различных вундервафлях на велосипеде. Сегодня речь пойдет о одной из альтернатив привычных нам велосипедных звёзд – о коробке передач.

Для навигации по статье можете использовать оглавление:

История

Pinion P1.18

За коробками будущее?

Внутренняя конструкция

Итог

 

История

Тема начала широко набирать популярность, и если раньше подобными ухищрениями страдали наслаждались только небольшие конторы типа Nicolai, то сейчас всё больше и больше производителей прибегают к такой вариации компоновки велосипеда. Вообще, несмотря на матанозатратность и сложность производства, как говорит нам википедия, отсылки к первым решениям с попыткой воткнуть передачи велосипеда внутрь какого-то кожуха начинаются где-то с 1890 года. Фотографий тех далёких времен я не нашел, вот вам немного более свежие:

1904 год, Otto Lueger. Сам Отто был немецким инженером-гидротехником и проектировал гидротехнические сооружения для многих городов Германской империи. Написал первое издание «Словаря всей техники» (Lexikon der gesamten Technik), немецкоязычной иллюстрированной энциклопедии, на страницах которой и была изображена данная конструкция:

1911 год, «прадед» современного Truvativ Hammerschmidt на 2 передачи со страниц энциклопедии «Британники»:

А вот уже 1936 год и коробка от фирмы сумрачных германских гениев с названием «Adler». В коробке 3 передачи:

Толи Чешский велосипед с Швейцарской коробкой, то ли наоборот. Phoebus Velo Oldtimer Mutaped:

Были так же варианты просто засунуть привычные цепь и звёзды внутрь защитного корпуса. Нашумевшая Honda RN-01 внутри выглядела как привычная нам связка со звёздами и переключателем:

Сама Хонда – это экземпляр достойный отдельной статьи, мы ещё обязательно поговорим о ней.

 

Pinion P1.18

Вернёмся в наше время. Сегодня мы рассмотрим одну из самых новых и сложных коробок для велосипеда — Pinion P1.18. Из названия понятно, что в коробке 18 скоростей, а заявленный диапазон 636%, что довольно некисло. Классические варианты со звёздами такой диапазон не дают. Платой за это становится вес и цена. Не каждый готов отдать более 1500$, а вес этого добра около 3 кг. Есть у производителя и более дешевые варианты с меньшим диапазоном и весом. Обновлённая версия C.1.12, например, с диапазон 600% и весом в 2.1кг, стоит порядка 1000$, что уже вполне конкурентно, по сравнению с премиальными классическими решениями от Shimano и Sram.

 

За коробками будущее?

Очевидно, что несмотря на попытки выжать все соки из классических решений, типа увеличения количества звёзд сзади до 12 штук, или увеличения количества зубов на самой большой звезде сзади до 52Т – рано или поздно такая гигантомания достигнет разумных пределов (или нет?).

Аргументы «За»

  • Коробка требует меньше затрат на обслуживание (60мл масла внутри меняются раз в год или каждые 10 000км).
  • Внутрь не попадает грязь, пыль, песок, вода и прочие абразивные материалы или посторонние предметы.
  • Можно использовать в связке с ремнем вместо цепи и вообще забыть о замене изнашивающихся частей привода, ведь хороший клиновой ремень гораздо труднее порвать или повредить, а его срок службы на порядок дольше, чем у любой цепи. Смазки такой ремень не требует вовсе.
  • Если у вас коробка, то никакие переключатели не торчат в разные стороны и нечего не норовит зацепиться за вон-тот торчащий камень или этот прекрасный куст. Да, конечно, коробка находится в районе каретки и может зацепить что-то на земле при хорошем дропе, но у неё хороший защитный кожух, а такое расположение помогает добиться хорошей развесовки велосипеда, что опять же плюс.
  • И самое главное – на коробку распространяется 5-ти летняя гарантия, а ожидаемый срок службы гарантированно более 100 000км! Как вам это, впечатляет? Прикинуть насколько выгодно становится пользоваться такой системой не составит труда, ведь звёзды и кассета — это просто расходники и часто меняются, а всё это стоит немалых денег.

Аргументы «Против»

  • Свою старую, любимую раму придётся оставить в качестве музейного экспоната или второго велосипеда, коробка встанет только на раму со специальным креплением.
  • Количество рам, совместимых с Pinion растёт с каждым годом, но по сравнению с более классическими решениями их всё равно очень мало.
  • Так же такая коробка потребует специфического переключателя под 2 троса. Сейчас у Pinion есть только «грип-шифт», который подойдет не всем, но никто не утверждает, что в обозримом будущем при спросе не появятся подходящие манетки.

 

Внутренняя конструкция

Мы взяли Pinion P1.18 как самую сложную коробку из всей линейки Pinion. В остальных коробках всё так же, только с меньшим количеством зубчатых шестерней.

Сравните P1.18 и P1.9

Как видно внутри банально уменьшили количество пар шестерней и изменили размеры некоторых из них для более ровного разброса между передачами.

Но перейдем ко внутренней конструкции. Вот вам небольшая схемка, благодаря которой будет гораздо проще ориентироваться в строении коробки:

  • Зелёной стрелкой отмечен первичный вал, на него усилия передаются с ваших педалей.
  • Красной стрелкой отмечен вторичный вал, внутри него творится вся магия.
  • Зеленый прямоугольник показывает 6 зубчатых шестерней, жестко зафиксированных на первичном валу.
  • Красный прямоугольник показывает 3 зубчатых шестерни, через которые насквозь проходит первичный вал. Никакой сцепки между ними и валом нет, а фиксируются они в самом корпусе коробки через промподшипник. С этими шестернями в жесткой сцепке находится ведущая звезда, передающая момент вращения на заднее колесо велосипеда (на схеме отсутствует).
  • Фиолетовый прямоугольник указывает на 6 шестерней, благодаря которым вращение передаётся от первичного (зеленого) вала ко вторичному (красному) валу.
  • Оранжевый прямоугольник указывает на 3 шестерни, через которые вращение от вторичного (красного) вала передаётся на 3 шестерни (выделены красным прямоугольником) и ведущую звезду соответственно.

Пока ещё выглядит мутно, но сейчас мы проясним картину. На вторичном (красном) валу у вас есть 3 оранжевых шестерни и 6 фиолетовых шестерней. Методика выбора передач примерно такая же, как и в классическом цепном приводе с кассетой. 3 оранжевых шестерни эквивалентны 3-м звёздам на шатунах спереди, а 6 фиолетовых шестерней эквивалентны 6-ти звёздам в кассете на заднем колесе. Дальше простая арифметика, 3*6 = 18 скоростей. Отличие лишь в том, что 2 соседние фиолетовые шестерни отвечают не за соседние передачи, как с кассетой, а оптимизированы по размеру, поэтому разбросаны по валу. Это сделано, чтобы добиться компактности механизма в целом.

И самой главной деталью, которая делает всю эту «магию» с выбором передачи внутри коробки Pinion является такой-себе «храповик» вторичного вала. На фото ниже вы видите вторичный вал в сборе, сам «храповик» в сборе и разобранный храповик с «собачками» и «распредвалом» (находятся не в фокусе).

В статье на Pinkbike.com, где у авторов Pinion брали интервью, по поводу устройства храповика пошутили, мол «Если вы понимаете, как он устроен, то возможно вам стоит обратиться к ребятам из Pinion и они возьмут вас к себе на работу».

Переключая передачи, внутри корпуса храповика вы вращаете небольшой «распредвал» (тот самый, что был не в фокусе), который выталкивает определенные собачки для фиксации определенных шестерней. На фото ниже видно 3 отверстия под собачки, а шестеренок у на валу нас 9, следовательно 9 собачек во всей тушке храповика. Собачки равномерно распределены по корпусу храповика, угол между двумя соседними собачками составляет 120о.

Дальше принцип, как и в обычной втулке. Эти собачки дополнительно подпружинены, чтобы работал сам храповой механизм, а на шестернях вторичного (красного) вала присутствуют пазы для собачек, в которые собачки упираются, когда вы вращаете педали.

Переключая скорость, вы активируете 2 собачки. Одна из «оранжевой» группы, вторая из «фиолетовой». Остальные шестерни со вторичного вала свободно вращаются вокруг него, ничем не фиксируясь (если бы было иначе, то вращения бы не происходило). Вот в принципе и вся хитрость коробки передач.

Возможно, кому-то покажется, что одной собачки на 1 шестерню маловато, но размер у них приличный, да и нагрузки получаются не такими, как в классической конструкции с барабаном.

На видео работа выглядит весьма завораживающе, конечно в реальных условиях этого не видно, всё скрывает кожух:


 

Итог

Надеемся статья показалась вам полезной, интересной и познавательной, а также поможет вам чуть лучше разбираться в устройстве коробок Pinion. Если вам что-то интересно, то не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях. А мы обещаем продолжать вас радовать подобными техническими статьями. До новых встреч!

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине


Как это работает: секвентальная коробка передач

Эволюция механической коробки передач привела к изобретению целого ряда типов трансмиссий, которые в той или иной мере упрощали водителю управление автомобилем. Важным шагом в этом плане стало изобретение автоматической коробки передач, которая впоследствии трансформировалась и совершенствовалась, позволяя водителю вообще не задумываться о том, когда и как нужно переключиться на нужную передачу. Но и механическая трансмиссия не осталась без внимания инженеров – ее тоже постоянно модернизировали и модифицировали, изобретая все новые и новые механизмы переключения передач. Одним из результатов таких изысканий стала секвентальная коробка передач – трансмиссия, отличающаяся тем, что ее передачи можно включать только в строгой последовательности: вверх для повышения передачи, вниз – для понижения.

Секвентальная коробка передач

Принцип работы секвентальной трансмиссии

Этот тип КПП построен на базе обычной механической трансмиссии. Ее основное отличие заключается в том, что вместо косозубых здесь стоят прямозубые шестерни, отсутствует педаль сцепления (эту роль выполняет электронный блок управления), а передачи в этой коробке переключаются при помощи гидравлического механизма. Это в значительной мере (до 150 миллисекунд) сокращает скорость переключения, что наиболее важно для спортивных автомобилей, на которых, кстати, секвентальная КПП устанавливается наиболее часто. Так, именно коробка передач с секвентальным механизмом монтируется на гоночные болиды, участвующие в Формуле 1 и прочих соревнованиях подобного толка. Конструкторы поняли, что коробка передач с таким механизмом будет наиболее удобной для гонщика, ведь при езде на высокой скорости, когда автомобиль подвержен вибрации, достаточно сложно попасть в нужную передачу. А секвентальная коробка передач справляется с этой задачей на пять с плюсом.

Впрочем, уже не один десяток лет секвентальный механизм переключения передач используют и на «гражданских» машинах. В обиходе его называют «ручным» режимом и характерен он для автоматических трансмиссий.

Плюсы и минусы секвентальной коробки передач

Как и у всякого механизма, который работает под нагрузкой, у секвентальной трансмиссии есть свои особенности. К положительным сторонам этого агрегата относится отсутствие педали сцепления, что важно для водителей-новичков (если мы говорим об использовании этого типа трансмиссии на серийных автомобилях). Вторым положительным фактором селективной КПП считается скорость переключения передач, которая выше чем у классических автоматической и механической трансмиссий. Третьим плюсом этой коробки передач является экономичность – благодаря сокращенному времени переключения передач. Четвертый аспект – выбор из двух режимов переключения передач (автоматический либо механический). Для такой коробки характерно наличие подрулевых «лепестков», посредством которых водитель переключает передачи, не отрывая рук от рулевого колеса.

Есть у этой коробки и свои минусы, и кроются они в конструкции самого агрегата. Дело в том, что гидравлический механизм секвентальной КПП неустойчив к износу и при езде под большой нагрузкой склонен к частому выходу из строя. На спортивных автомобилях, где нагрузки весьма высоки, такую коробку зачастую перебирают после каждой второй гонки. Для секвентальных коробок, использующихся на серийных автомобилях (BMW M3, M5, Mercedes-Benz C-Class) характерен более высокий ресурс мощности вследствие того, что они не испытывают перегрузок, подобно гоночным автомобилям. И все же, если эксплуатировать секвентальную коробку неправильно (в ручном режиме важно чувствовать момент и вовремя переключать передачи), то и на серийном автомобиле она долго не прослужит – может выйти из строя гидравлический привод сцепления и прочие узлы и агрегаты этой трансмиссии. А ремонт секвентальной КПП – удовольствие не из дешевых.

контрольных точек базы данных (SQL Server) — SQL Server

  • Статья
  • 8 минут на чтение
Полезна ли эта страница?

Оцените свой опыт

да Нет

Любая дополнительная обратная связь?

Отзыв будет отправлен в Microsoft: при нажатии кнопки «Отправить» ваш отзыв будет использован для улучшения продуктов и услуг Microsoft.Политика конфиденциальности.

Представлять на рассмотрение

В этой статье

Применяется к: SQL Server (все поддерживаемые версии) База данных SQL Azure

Контрольная точка создает известную хорошую точку, из которой компонент SQL Server Database Engine может начать применять изменения, содержащиеся в журнале, во время восстановления после неожиданного завершения работы или сбоя.

Обзор

Из соображений производительности Компонент Database Engine изменяет страницы базы данных в памяти — в буферном кеше — и не записывает эти страницы на диск после каждого изменения. Вместо этого компонент Database Engine периодически создает контрольную точку для каждой базы данных. Контрольная точка записывает текущие измененные страницы в памяти (известные как грязные страницы ) и информацию журнала транзакций из памяти на диск, а также записывает информацию в журнал транзакций.

Компонент Database Engine поддерживает несколько типов контрольных точек: автоматические, непрямые, ручные и внутренние. В следующей таблице приведены типы контрольных точек :

Имя Интерфейс Transact-SQL Описание
Автоматический EXEC sp_configure интервал восстановления ‘,’ секунды Выдается автоматически в фоновом режиме для соблюдения верхнего предела времени, предложенного параметром конфигурации сервера интервал восстановления .Автоматические контрольные точки выполняются до завершения. Автоматические контрольные точки регулируются в зависимости от количества незавершенных операций записи и от того, обнаруживает ли Компонент Database Engine увеличение задержки записи более 50 миллисекунд.

Дополнительные сведения см. в разделе Настройка параметра конфигурации сервера с интервалом восстановления.

Косвенный ALTER DATABASE… SET TARGET_RECOVERY_TIME = target_recovery_time {SECONDS | МИНУТЫ } Выдается в фоновом режиме для соблюдения заданного пользователем целевого времени восстановления для данной базы данных.Начиная с SQL Server 2016 (13.x), значение по умолчанию — 1 минута. Значение по умолчанию — 0 для более старых версий, что указывает на то, что база данных будет использовать автоматические контрольные точки, частота которых зависит от настройки интервала восстановления экземпляра сервера.

Дополнительные сведения см. в разделе Изменение целевого времени восстановления базы данных (SQL Server).

Руководство КОНТРОЛЬНАЯ ТОЧКА [ checkpoint_duration ] Выдается при выполнении команды Transact-SQL CHECKPOINT.Ручная контрольная точка возникает в текущей базе данных для вашего соединения. По умолчанию ручные контрольные точки выполняются до завершения. Дросселирование работает так же, как и для автоматических контрольных точек. При необходимости параметр checkpoint_duration указывает запрошенное количество времени в секундах для завершения контрольной точки.

Дополнительные сведения см. в разделе ПРОВЕРКА (Transact-SQL).

Внутренний Нет. Выдается различными серверными операциями, такими как резервное копирование и создание моментальных снимков базы данных, чтобы гарантировать, что образы дисков соответствуют текущему состоянию журнала.

Примечание

Параметр расширенной настройки SQL Server -k позволяет администратору базы данных регулировать поведение операций ввода-вывода контрольных точек в зависимости от пропускной способности подсистемы ввода-вывода для некоторых типов контрольных точек. Параметр настройки -k применяется к автоматическим контрольным точкам и любым другим нерегулируемым ручным и внутренним контрольным точкам.

Для автоматических, ручных и внутренних контрольных точек во время восстановления базы данных необходимо выполнить повтор транзакций только для изменений, сделанных после последней контрольной точки.Это сокращает время, необходимое для восстановления базы данных.

Важно

Длительные незафиксированные транзакции увеличивают время восстановления для всех типов контрольных точек.

Взаимодействие параметров TARGET_RECOVERY_TIME и «интервал восстановления»

В следующей таблице приведены сведения о взаимодействии между параметром sp_configure ‘ интервала восстановления для всего сервера и параметром ALTER DATABASE ... TARGET_RECOVERY_TIME для конкретной базы данных.

ЦЕЛЕВОЕ ВРЕМЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ‘интервал восстановления’ Тип используемой контрольной точки
0 0 автоматических контрольных точек, целевой интервал восстановления которых составляет 1 минуту.
0 >0 Автоматические контрольные точки, целевой интервал восстановления которых определяется пользовательской настройкой параметра sp_configure ‘recovery interval’ .
>0 Не применимо. Косвенные контрольные точки, целевое время восстановления которых определяется параметром TARGET_RECOVERY_TIME, выраженным в секундах.

Автоматические контрольно-пропускные пункты

Автоматическая контрольная точка возникает каждый раз, когда количество записей в журнале достигает числа, которое, по оценкам компонента Database Engine, оно может обработать за время, указанное в параметре конфигурации сервера Интервал восстановления . Дополнительные сведения см. в разделе Настройка параметра конфигурации сервера с интервалом восстановления.

В каждой базе данных без определяемого пользователем целевого времени восстановления компонент Database Engine создает автоматические контрольные точки. Частота зависит от параметра расширенной конфигурации сервера recovery interval , который указывает максимальное время, которое данный экземпляр сервера должен использовать для восстановления базы данных во время перезапуска системы. Компонент Database Engine оценивает максимальное количество записей журнала, которые он может обработать в течение интервала восстановления. Когда база данных, использующая автоматические контрольные точки, достигает этого максимального количества записей журнала, Компонент Database Engine создает контрольную точку для базы данных.

Интервал времени между автоматическими контрольными точками может быть очень переменным. База данных со значительной рабочей нагрузкой транзакций будет иметь более частые контрольные точки, чем база данных, используемая в основном для операций только для чтения. В простой модели восстановления автоматическая контрольная точка также ставится в очередь, если журнал заполняется на 70 процентов.

В простой модели восстановления, если какой-либо фактор не задерживает усечение журнала, автоматическая контрольная точка усекает неиспользуемый раздел журнала транзакций.Напротив, в моделях полного восстановления и восстановления с неполным протоколированием после создания цепочки резервного копирования журнала автоматические контрольные точки не вызывают усечения журнала. Дополнительные сведения см. в разделе Журнал транзакций (SQL Server).

После сбоя системы время, необходимое для восстановления данной базы данных, в значительной степени зависит от количества случайных операций ввода-вывода, необходимых для повторного выполнения страниц, которые были грязными во время сбоя. Это означает, что настройка интервала восстановления ненадежна. Он не может определить точную продолжительность восстановления.Кроме того, когда выполняется автоматическая контрольная точка, общая активность ввода-вывода для данных значительно и совершенно непредсказуемо возрастает.

Влияние интервала восстановления на производительность восстановления

Для системы оперативной обработки транзакций (OLTP), использующей короткие транзакции, интервал восстановления является основным фактором, определяющим время восстановления. Однако параметр интервала восстановления не влияет на время, необходимое для отмены длительной транзакции.Восстановление базы данных с длительно выполняющейся транзакцией может занять гораздо больше времени, чем указано в параметре интервал восстановления .

Например, если длительной транзакции потребовалось два часа для выполнения обновлений, прежде чем экземпляр сервера был отключен, фактическое восстановление занимает значительно больше времени, чем значение интервала восстановления для восстановления длительной транзакции. Дополнительные сведения о влиянии длительной транзакции на время восстановления см. в разделе Журнал транзакций (SQL Server).Дополнительные сведения о процессе восстановления см. в разделе Обзор восстановления и восстановления (SQL Server).

Как правило, значения по умолчанию обеспечивают оптимальную производительность восстановления. Однако изменение интервала восстановления может повысить производительность в следующих случаях:

  • Если восстановление обычно занимает значительно больше 1 минуты, когда не выполняется откат длительных транзакций.

  • Если вы заметили, что частые контрольные точки снижают производительность базы данных.

Если вы решите увеличить параметр интервала восстановления , мы рекомендуем увеличивать его постепенно небольшими приращениями и оценивать влияние каждого приращения на производительность восстановления. Этот подход важен, потому что по мере увеличения параметра recovery interval восстановление базы данных занимает во много раз больше времени. Например, если вы измените интервал восстановления на 10 минут, восстановление займет примерно в 10 раз больше времени, чем если интервал восстановления установлен на 1 минуту.

Косвенные контрольно-пропускные пункты

Косвенные контрольные точки, представленные в SQL Server 2012 (11.x), представляют собой настраиваемую альтернативу автоматическим контрольным точкам на уровне базы данных. Это можно настроить, указав параметр конфигурации базы данных target recovery time . Дополнительные сведения см. в разделе Изменение целевого времени восстановления базы данных (SQL Server). В случае сбоя системы непрямые контрольные точки обеспечивают потенциально более быстрое и предсказуемое время восстановления, чем автоматические контрольные точки.Непрямые контрольно-пропускные пункты имеют следующие преимущества:

  • Рабочая нагрузка транзакций в сети в базе данных, настроенной для непрямых контрольных точек, может привести к снижению производительности. Косвенные контрольные точки гарантируют, что количество грязных страниц ниже определенного порога, поэтому восстановление базы данных завершается в течение целевого времени восстановления.

Параметр конфигурации Интервал восстановления использует количество транзакций для определения времени восстановления, в отличие от косвенных контрольных точек , которые используют количество грязных страниц.Когда непрямые контрольные точки включены для базы данных, получающей большое количество операций DML, фоновый модуль записи может начать активно сбрасывать грязные буферы на диск, чтобы убедиться, что время, необходимое для выполнения восстановления, находится в пределах целевого времени восстановления, установленного для базы данных. Это может привести к дополнительной активности ввода-вывода в некоторых системах, что может стать узким местом в производительности, если дисковая подсистема работает выше порога ввода-вывода или приближается к нему.

  • Непрямые контрольные точки позволяют надежно контролировать время восстановления базы данных, учитывая стоимость произвольного ввода-вывода во время REDO.Это позволяет экземпляру сервера оставаться в пределах верхнего предела времени восстановления для данной базы данных (за исключением случаев, когда длительная транзакция приводит к чрезмерному времени UNDO).

  • Непрямые контрольные точки снижают пиковые нагрузки ввода-вывода, связанные с контрольными точками, за счет постоянной записи грязных страниц на диск в фоновом режиме.

Однако оперативная транзакционная рабочая нагрузка на базу данных, настроенную для непрямых контрольных точек, может привести к снижению производительности. Это связано с тем, что фоновый модуль записи, используемый косвенной контрольной точкой, иногда увеличивает общую нагрузку записи для экземпляра сервера.

Важно

Непрямая контрольная точка — это поведение по умолчанию для новых баз данных, созданных в SQL Server 2016 (13.x), включая базы данных Model и TempDB.
Базы данных, которые были обновлены на месте или восстановлены из предыдущей версии SQL Server, будут использовать предыдущее поведение автоматической контрольной точки, если явно не изменено для использования непрямой контрольной точки.

Улучшена масштабируемость косвенных контрольных точек

В версиях, предшествующих SQL Server 2019 (15.x), вы могли столкнуться с ошибками планировщика, не дающими выход, при наличии базы данных, создающей большое количество грязных страниц, например tempdb .В SQL Server 2019 (15.x) реализована улучшенная масштабируемость для непрямых контрольных точек, что должно помочь избежать этих ошибок в базах данных с большой рабочей нагрузкой.

Внутренние контрольно-пропускные пункты

Внутренние контрольные точки генерируются различными компонентами сервера, чтобы гарантировать, что образы дисков соответствуют текущему состоянию журнала. Внутренние контрольные точки создаются в ответ на следующие события:

  • Файлы базы данных были добавлены или удалены с помощью команды ALTER DATABASE.

  • Создана резервная копия базы данных.

  • Моментальный снимок базы данных создается явно или внутренне для DBCC CHECKDB.

  • Выполняется действие, требующее завершения работы базы данных. Например, AUTO_CLOSE включен, и последнее пользовательское соединение с базой данных закрыто, или внесены изменения в параметры базы данных, требующие перезапуска базы данных.

  • Экземпляр SQL Server остановлен остановкой службы SQL Server (MSSQLSERVER).Это действие создает контрольную точку в каждой базе данных экземпляра SQL Server.

  • Перевод экземпляра отказоустойчивого кластера SQL Server (FCI) в автономный режим.

Чтобы изменить интервал восстановления на экземпляре сервера

Для настройки непрямых контрольных точек в базе данных

Для ручной проверки базы данных

См. Также

Журнал транзакций (SQL Server)
Руководство по архитектуре и управлению журналом транзакций SQL Server

Checkpoints в СУБД — GeeksforGeeks

Зачем нужны Checkpoints?
Всякий раз, когда журналы транзакций создаются в среде реального времени, они занимают много места для хранения.Кроме того, отслеживание каждого обновления и его обслуживание могут увеличить физическое пространство системы. В конце концов, файл журнала транзакций может не обрабатываться, так как его размер продолжает расти. Это можно решить с помощью контрольно-пропускных пунктов. Методология, используемая для удаления всех предыдущих журналов транзакций и их хранения в постоянном хранилище, называется контрольной точкой .

Что такое контрольно-пропускной пункт?
Контрольная точка используется для объявления точки, до которой СУБД находилась в непротиворечивом состоянии и все транзакции были зафиксированы.Во время выполнения транзакции такие контрольные точки отслеживаются. После выполнения будут созданы файлы журнала транзакций.

При достижении точки сохранения/контрольной точки файл журнала уничтожается путем сохранения его обновления в базе данных. Затем создается новый журнал с предстоящими операциями выполнения транзакции, и он будет обновляться до следующей контрольной точки, и процесс продолжается.

Как использовать контрольные точки в базе данных?
Шаги:



  1. Записать в лог запись begin_checkpoint.
  2. Соберите данные контрольных точек в стабильном хранилище.
  3. Записать в лог запись end_checkpoint.

Ниже показано поведение при сбое и восстановлении системы при выполнении параллельных транзакций –

Понимание контрольных точек в нескольких транзакциях

  • Система восстановления считывает журналы в обратном направлении от конца до последней контрольной точки, т. е. от T4 до T1.
  • Он будет отслеживать два списка — Undo и Redo.
  • Всякий раз, когда есть журнал с инструкциями и или только , эта транзакция помещается в список повторов.T2 и T3 содержат и , тогда как T1 будет иметь только . Здесь T1, T2 и T3 находятся в списке повторов.
  • Всякий раз, когда обнаруживается запись журнала без инструкции фиксации или прерывания, эта транзакция помещается в список отмены <Здесь, T4 имеет , но не имеет , поскольку это текущая транзакция. T4 будет помещен в список отмены.

Все транзакции в списке повторов удаляются вместе с их предыдущими журналами, а затем повторяются до сохранения журналов.Все транзакции в списке отмены отменяются, а их журналы удаляются.

Релевантность контрольных точек :
Контрольная точка — это функция, которая добавляет значение C в соответствии с ACID в РСУБД. Контрольная точка используется для восстановления, если в базе данных произошло неожиданное завершение работы. Чекпоинты работают через определенные промежутки времени и записывают все грязные страницы (модифицированные страницы) из ретрансляции логов в файл данных, т.е. из буфера на физический диск. Это также известно как затвердевание грязных страниц. Это выделенный процесс, который автоматически запускается SQL Server через определенные промежутки времени.Точка синхронизации между базой данных и журналом транзакций обслуживается контрольной точкой.

Преимущества использования контрольных точек:

  • Ускоряет процесс восстановления данных.
  • Большинство продуктов dbms автоматически создают контрольные точки.
  • Записи контрольных точек в файле журнала используются для предотвращения ненужных повторных операций.
  • Поскольку грязные страницы постоянно удаляются в фоновом режиме, это требует очень мало накладных расходов и может выполняться часто.

Применение контрольных точек в режиме реального времени:

  • Всякий раз, когда приложение тестируется в среде реального времени, которое может изменить базу данных, оно проверяется и подтверждается с помощью контрольных точек.
  • Контрольные точки используются для создания резервных копий и восстановления перед применением каких-либо обновлений в базе данных.
  • Система восстановления используется для возврата базы данных в состояние контрольной точки.

Как работает контрольная точка хранилища

Как работает контрольная точка хранилища

Как работает контрольная точка хранилища

Средство контрольной точки хранилища замораживает смонтированную файловую систему (известную как первичный набор файлов), инициализирует контрольную точку хранилища и размораживает файловую систему.В частности, файловая система сначала приводится в стабильное состояние, когда все ее данные записываются на диск, а процесс замораживания на мгновение блокирует все операции ввода-вывода в файловой системе. Затем создается контрольная точка хранилища без каких-либо фактических данных; Вместо этого контрольная точка хранилища указывает на карту блоков основного набора файлов. Последующий процесс размораживания перезапускает операции ввода-вывода в файловой системе.

Вы можете создать контрольную точку хранилища в одной файловой системе или в списке файловых систем.Контрольная точка хранилища для нескольких файловых систем одновременно замораживает файловые системы, создает контрольную точку хранилища для всех файловых систем и размораживает файловые системы. В результате контрольные точки хранилища для нескольких файловых систем имеют одинаковую отметку времени создания. Функция Storage Checkpoint гарантирует создание нескольких контрольных точек файловой системы во всех или ни в одной из указанных файловых систем, если только во время выполнения операции не произойдет сбой системы.

Примечание:

Вызывающее приложение отвечает за очистку контрольных точек хранилища после сбоя системы.

Контрольная точка хранилища основного набора файлов изначально содержит только указатели на существующие блоки данных в основном наборе файлов и не содержит собственных выделенных блоков данных.

На рисунке: Первичный набор файлов и его контрольная точка хранилища показана файловая система /база данных и ее контрольная точка хранилища. Контрольная точка хранилища логически идентична первичному набору файлов при создании контрольной точки хранилища, но она не содержит фактических блоков данных.

Рисунок: Основной набор файлов и его контрольная точка хранилища

На рисунке: Инициализация контрольной точки хранилища квадрат представляет каждый блок файловой системы. На этом рисунке показана контрольная точка хранилища, содержащая указатели на первичный набор файлов во время создания контрольной точки хранилища, как на рисунке: первичный набор файлов и его контрольная точка хранилища.

Рисунок: Инициализация контрольной точки хранилища

Контрольная точка хранилища представляет точный образ файловой системы, находя данные из основного набора файлов.VxFS обновляет контрольную точку хранилища, используя метод копирования при записи.

См. Копирование при записи.

контрольных точек базы данных — улучшения в SQL Server 2016

Когда в вашей базе данных вставляется новая строка или обновляется существующая, компонент SQL Server Database Engine сначала сохраняет это изменение в пуле буферов в памяти, не применяя каждое изменение непосредственно к файлам базы данных из соображений производительности ввода-вывода. Эти страницы данных, расположенные в пуле буферов и еще не отраженные в файлах базы данных, называются Dirty Pages .Компонент SQL Server Database Engine использует особый тип процессов для периодической записи этих грязных страниц в файлы данных и журналов базы данных. Эти процессы называются Checkpoints . Контрольная точка создает метку, которая используется ядром базы данных SQL Server для повторного выполнения любой зафиксированной транзакции, записываемой в файл журнала транзакций базы данных без отражения изменений данных в файлах данных из-за неожиданного завершения работы или сбоя. Кроме того, эта точка восстановления, созданная контрольной точкой, будет использоваться для отката любых изменений данных, связанных с незафиксированной транзакцией, путем отмены операции, записанной в файле журнала транзакций.Таким образом, SQL Server Engine гарантирует согласованность базы данных. Время, затрачиваемое ядром базы данных SQL Server на повтор и отмену транзакций, называется Recovery Time . Вся информация о контрольных точках будет записана на загрузочную страницу базы данных, чтобы определить, до какого момента файлы базы данных синхронизируются с пулом буферов, когда система просыпается после сбоя или завершения работы.

Существует четыре типа контрольных точек, которые поддерживает ядро ​​СУБД SQL Server: внутренние, ручные, автоматические и косвенные.

Внутренние контрольные точки выдаются в ответ на несколько событий сервера, таких как создание резервной копии базы данных, создание моментального снимка базы данных, добавление или удаление файлов базы данных, чистое завершение работы службы SQL Server или 70% журнала транзакций. База данных простой модели восстановления заполнена.

Ручные контрольные точки инициируются выполнением команды CHECKPOINT T-SQL, где можно дополнительно указать параметр checkpoint_duration, определяющий количество времени в секундах, необходимое контрольной точке для завершения.Если параметр длительности контрольной точки не указан, ручная контрольная точка будет выполняться до завершения, требуемое количество времени зависит от количества грязных страниц, которые должна записать операция. Приведенный ниже оператор T-SQL выдаст ручную контрольную точку максимум на 10 секунд:

Автоматические контрольные точки создаются автоматически в фоновом режиме, когда количество записей журналов в пуле буферов достигает расчетного количества журналов, которые ядро ​​СУБД SQL Server может обработать за настраиваемый сервером период времени, который называется Интервал восстановления .Параметр интервала восстановления на уровне сервера указывает максимальное время, необходимое компоненту SQL Server Database Engine для восстановления базы данных после перезапуска SQL Server. Значение интервала восстановления по умолчанию равно 0, что означает создание автоматической контрольной точки каждые 60 секунд.

Значение интервала восстановления можно настроить с помощью команды sp_configure T-SQL, как показано ниже:

 

USE [мастер]

GO  

EXEC sp_configure ‘показать дополнительные параметры’, 1;

Go

Reconfigure

Go

Exec SP_Configure ‘Interval’, 0

GO

Reconfigure

GO

Его также можно настроить с помощью SQL Server Management Studio на вкладке «Параметры базы данных» окна «Свойства сервера» следующим образом:

Автоматические контрольные точки также зависят от количества записей журнала, созданных в базе данных; огромное количество сгенерированных записей журнала будет чаще выдавать автоматические контрольные точки.Автоматическая контрольная точка будет работать до завершения, так же как и ручная контрольная точка.

Время, необходимое компоненту SQL Server Database Engine для восстановления базы данных после системного сбоя, в основном зависит от количества времени, необходимого для повторного создания грязных страниц, которое в большинстве случаев больше, чем параметр интервала восстановления сервера. Таким образом, изменение значения интервала восстановления по умолчанию может повысить производительность, в основном, если откат длинных транзакций в вашей базе данных занимает более 60 секунд, или если вы заметили очень частые процессы контрольной точки, которые вредят производительности базы данных, поскольку автоматическая контрольная точка увеличивается операции ввода-вывода базы данных при выдаче.Рекомендуется постепенно переопределять значение интервала восстановления по умолчанию с небольшими приращениями каждый раз и тщательно проверять эффект каждого увеличения, поскольку увеличение этих значений увеличивает время, необходимое для восстановления базы данных. Автоматическая контрольная точка — это тип контрольной точки по умолчанию в версиях SQL Server до SQL Server 2016.

Косвенные контрольные точки впервые представлены в SQL Server 2012, в которых время восстановления можно настроить на уровне базы данных, что обеспечивает более быстрое и точное время восстановления по сравнению с автоматической контрольной точкой, поскольку гарантирует, что количество грязных страниц будет быть всегда меньше определенного порога.Косвенные контрольные точки уменьшают пиковые нагрузки ввода-вывода, связанные с контрольными точками, поскольку они продолжают плавно записывать грязные страницы в файлы базы данных в фоновом режиме. Он также учитывает случайный ввод-вывод во время процесса REDO, что удерживает время восстановления базы данных в пределах верхнего предела.

Если непрямая контрольная точка настроена для базы данных с большой рабочей нагрузкой OLTP и узким местом дисковой системы, это может привести к снижению производительности, поскольку она будет очень часто записывать грязные страницы на диск, чтобы соответствовать настроенному значению интервала восстановления, увеличивая нагрузка записи для SQL Server.

Начиная с SQL Server 2016 тип контрольной точки по умолчанию — непрямая контрольная точка, а значение по умолчанию для параметра времени восстановления — 60 секунд для баз данных, созданных в этой версии SQL Server, и 0 для баз данных, созданных в более старых версиях SQL Server, что указывает на что база данных использует автоматические контрольные точки.

Передача страниц физических данных в SQL Server 2016 более эффективна в непрямых контрольных точках, поскольку ядро ​​СУБД SQL Server передает страницы данных в больших количествах, причем размер каждого пакета составляет до 1 МБ, где максимальный размер передачи составляет 256 КБ в более старой версии. версии.Время, в течение которого ядро ​​СУБД SQL Server будет ждать, прежде чем скорректировать объем операций ввода-вывода, также увеличилось в SQL Server 2016, где ядро ​​СУБД будет ждать 20 мс в предыдущих версиях SQL Server, но теперь оно будет ждать 50 мс, прежде чем применять это значение. корректирование.

Параметр времени восстановления базы данных можно проверить, запросив в системной таблице sys.databases свойство базы данных target_recovery_time_in_seconds, как показано ниже:

 

ВЫБЕРИТЕ имя, target_recovery_time_in_seconds FROM sys.базы данных ГДЕ имя = ‘SQLShackDemo’

 

Результат для нашей тестовой базы данных SQLShackDemo будет таким:

Это также можно проверить с помощью инструмента SQL Server Management Studio на вкладке «Параметры» свойств базы данных следующим образом:

Хотя мы используем версию SQL Server 2016, значение 0 в предыдущем результате указывает на то, что база данных SQLShackDemo использует автоматические контрольные точки, поскольку она восстанавливается из старой версии SQL Server или текущий экземпляр был обновлен из более старой версии SQL Server, что имеет смысл. .

SQL Server также позволяет настраивать непрямую скорость контрольной точки в качестве параметра запуска, предоставляя (-k), за которым следует десятичное значение, указывающее скорость контрольной точки в МБ в секунду.

Давайте рассмотрим небольшую демонстрацию, чтобы проверить, как операция записи ввода-вывода улучшена в SQL Server 2016, который по умолчанию использует непрямой тип контрольных точек. Предположим, что нам нужно применить тяжелую операцию DML в базе данных SQLShackDemo, заполнив каждую таблицу в этой базе данных дополнительными 100 строками с помощью инструмента ApexSQL Generate, как показано ниже:

Как мы уже выяснили ранее, база данных SQLShackDemo использует тип автоматических контрольных точек.Если мы попытаемся отслеживать Avg. Счетчик производительности Disk Sec/write в группе счетчиков LogicalDisk с использованием инструмента Windows Performance Monitor во время процесса вставки, процесс записи будет иметь пиковую форму, как показано ниже:

Если мы изменим тип контрольных точек на непрямые контрольные точки, изменив параметр базы данных Target_Recovery_Time на 60, а не на 0, используя следующую инструкцию ALTER DATABASE:

 

ALTER DATABASE [SQLShackDemo] SET TARGET_RECOVERY_TIME = 60 СЕКУНД С NO_WAIT

GO

 

Или с помощью SQL Server Management Studio на вкладке «Параметры» окна «Свойства базы данных», как показано ниже:

И применив ту же DML-нагрузку к базе данных, отслеживая поведение ввода-вывода при записи с помощью инструмента Performance Monitor, результат «гладкой» записи будет выглядеть так:

Из предыдущих результатов видно, что процесс записи будет иметь форму больших пиков при использовании автоматических контрольных точек.Когда база данных настроена на использование непрямых контрольных точек, поток ввода-вывода стал сглаживать небольшие всплески, обеспечивая более стабильное время отклика на диске и лучшую общую производительность.

Заключение

Контрольная точка — это средство, с помощью которого ядро ​​СУБД SQL Server гарантирует согласованность баз данных, при котором никакие данные не будут потеряны при сбое системы, так как грязные страницы, расположенные в памяти и возникшие в результате совершенной транзакции, будут переделаны, хотя они и не записаны в файлы базы данных еще.SQL Server предоставляет четыре основных типа контрольных точек; Внутренние, ручные, автоматические и косвенные контрольные точки. Начиная с версии SQL Server 2016, непрямая контрольная точка является типом контрольной точки по умолчанию, который позволяет вам настроить более быстрое и точное время восстановления на уровне базы данных и преодолеть проблему больших пиков записи, записывая плавные небольшие пики, как мы ясно видели в демонстрации. показано внутри статьи.

Следующая статья из этой серии:

Полезные ссылки


Ахмад Ясин (Ahmad Yaseen) — инженер Microsoft по работе с большими данными, обладающий глубокими знаниями и опытом в области SQL BI, администрирования баз данных SQL Server и разработки.

Он является сертифицированным экспертом Microsoft по решениям в области управления данными и аналитики, сертифицированным специалистом Microsoft по решениям в области администрирования и разработки баз данных SQL, партнером разработчиков Azure и сертифицированным тренером Microsoft.

Кроме того, он публикует свои советы по SQL во многих блогах.

Просмотреть все сообщения Ахмада Ясина

Последние сообщения Ахмада Ясина (посмотреть все)

(CKPT) Процесс контрольной точки (функция объяснения)

Урок 17 Процесс контрольной точки (CKPT)
Цель Объяснить функцию процесса контрольной точки.

Процесс проверки (CKPT)

Процесс Checkpoint (что неудивительно) управляет контрольными точками базы данных. Каждые 3 секунды процесс Checkpoint определяет самую раннюю запись журнала повторов, для которой изменения не были записаны в базу данных. Это становится контрольной точкой и записывается в контрольный файл и во все файлы данных. Следующий слайд-шоу иллюстрирует этот процесс:


  1. Когда в базу данных вносятся изменения, они быстро записываются в журнал повторов.
  2. У нас есть три записи в журнале повторов. Все они показаны синим цветом, потому что DBWR еще не записала никаких изменений в файлы данных.
  3. Модуль записи базы данных запишет некоторые изменения. Здесь изменения для записей 1 и 2 были записаны в файлы данных.
  4. Контрольная точка записывается каждые три секунды. Здесь контрольной точкой является запись журнала повторов 3, поскольку все предыдущие изменения были записаны.
  5. Этот процесс продолжается. Записано больше повторных записей
  6. В файлы данных записываются дополнительные изменения.
  7. и, наконец, контрольно-пропускной пункт продвигается.

Контрольная точка Процесс

Контрольная точка и восстановление данных

Запись контрольной точки важна для целей восстановления. Контрольная точка идентифицирует первую запись журнала повторов, которую Oracle должен будет обработать в ситуации восстановления. Все изменения, связанные с предыдущими записями журнала повторов, были записаны на диск.


Процесс проверки (CKPT)

Когда возникает контрольная точка, Oracle должен обновить заголовки всех файлов данных, чтобы записать детали контрольной точки.Это делается с помощью процесса CKPT.
Процесс CKPT не записывает блоки на диск; DBWn всегда выполняет эту работу. Статистические контрольные точки DBWR, отображаемые монитором System_Statistics в Enterprise Manager, указывают количество выполненных запросов контрольных точек.


Особенности табличных пространств Bigfile

  1. Табличные пространства Bigfile предназначены для использования с Automatic Storage Management или другими менеджерами логических томов, которые поддерживают динамически расширяемые логические тома и чередование или RAID.
  2. Избегайте создания табличных пространств с большими файлами в системе, которая не поддерживает чередование, из-за негативных последствий для параллельного выполнения и распараллеливания резервного копирования RMAN.
  3. Избегайте использования табличных пространств с большими файлами, если в группе дисков может не оказаться свободного места, и единственный способ расширить табличное пространство — добавить новый файл данных в другую группу дисков.
  4. Использование табличных пространств с большими файлами на платформах, не поддерживающих большие размеры файлов, не рекомендуется и может ограничить емкость табличного пространства.Информацию о максимальных поддерживаемых размерах файлов см. в документации по вашей операционной системе.
  5. Производительность операций открытия базы данных, контрольных точек и процессов DBWR должна повыситься, если данные хранятся в табличных пространствах больших файлов вместо традиционных табличных пространств. Однако увеличение размера файла данных может увеличить время восстановления поврежденного файла или создания нового файла данных.

Советы Oracle по созданию контрольных точек

Вопрос: Мне нужно понять внутреннее устройство контрольной точки Oracle. Не могли бы вы объяснить контрольные точки Oracle и дать пример КПП?

Ответ: КПП процесс отвечает за обновление заголовков файлов в файлы данных базы данных. Контрольная точка возникает, когда Oracle перемещает новые или обновленные блоки (называемые грязными блоками) из кэш буфера RAM в файлы данных базы данных.

контрольных точек Oracle поддерживают буферный кеш базы данных и файлы данных базы данных синхронизировано.Эта синхронизация является частью механизм, который Oracle использует для обеспечения того, чтобы ваша база данных всегда можно восстановить.

Буферы контрольной точки DBWR записаны Метрика Oracle — это количество буферов, которые были записаны для КПП.

Существуют и другие типы Oracle КПП:

Контрольно-пропускной пункт – это важная активность Oracle, которая записывает самые высокие системные изменить номер (SCN), чтобы все блоки данных были меньше или равные SCN, как известно, выписываются в данные файлы.Если есть сбой, а затем последующий кеш восстановление, только записи повтора, содержащие изменения в SCN(ах) выше, чем контрольная точка должна быть применена во время восстановление.

Как известно, экземпляр и восстановление после сбоя происходят в два этапа — восстановление кеша с последующим восстановлением транзакции. Во время восстановления кеша этап, также известный как этап прокрутки вперед, Oracle применяет все зафиксированные и незафиксированные изменения в повторе файлы журнала в затронутые блоки данных.Работа, необходимая для обработка восстановления кэша пропорциональна скорости изменение базы данных и время между контрольными точками.

Быстрое восстановление может значительно сократить среднее время восстановления (MTTR) с минимальным влияние на производительность онлайн-приложений. Oracle непрерывно оценивает время восстановления и автоматически регулирует скорость контрольных точек для достижения целевого восстановления время.

Oracle рекомендует использовать Параметр инициализации fast_start_mttr_target для управления продолжительность запуска после сбоя экземпляра.С 10г и Кроме того, база данных Oracle теперь может самостоятельно настраивать контрольные точки. для достижения хорошего времени восстановления с низким воздействием на нормальную пропускная способность. Вам больше не нужно устанавливать какие-либо связанные с контрольной точкой параметры.

Этот метод снижает время, необходимое для восстановления кеша, и делает восстановление ограниченным и предсказуемым за счет ограничения количества грязных буферов и количество повторных записей, сгенерированных между самая последняя повторная запись и последняя контрольная точка.Администраторы указывают целевое (ограниченное) время для завершения фаза восстановления кэша восстановления с помощью параметр инициализации fast_start_mttr_target и Oracle автоматически изменяет инкрементную контрольную точку, записывает в достичь этой цели.

Поле target_mttr v$instance_recovery содержит действующую цель MTTR. То Поле Assessment_mttr в v$instance_recovery содержит расчетное MTTR, если сбой произойдет сразу.

Например,

SQL> ВЫБЕРИТЕ TARGET_MTTR, ESTIMATED_MTTR, CKPT_BLOCK_WRITES ИЗ V$INSTANCE_RECOVERY;

TARGET_MTTR ESTIMATED_MTTR CKPT_BLOCK_WRITES

———— ————— ——————

37 22 209187

Всякий раз, когда вы устанавливаете fast_start_mttr_target на ненулевое значение, а MTTR рекомендации включены, корпорация Oracle рекомендует вам отключить (установить 0) следующие параметры:

LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT

LOG_CHECKPOINT_INTERVAL

FAST_START_IO_TARGET

Поскольку эти параметры инициализации либо переопределить fast_start_mttr_target или потенциально управлять контрольно-пропускные пункты более агрессивно, чем fast_start_mttr_target, они могут мешать моделирование.

Инкрементная контрольная точка используется для предотвращения большого сброса данных. буферы — время переключения журнала повторов:

«Инкрементная контрольная точка — это тип контрольной точки потока, частично предназначен для того, чтобы избежать записи большого количества блоков в онлайн переключатели журнала повторов. DBWR проверяет как минимум каждые три секунды чтобы определить, есть ли у него работа. Когда DBWn пишет грязные буферы, он сдвигает положение контрольной точки, вызывая CKPT для записи позиции контрольной точки в управляющий файл, но не к заголовкам файлов данных.. . .

Во время восстановления экземпляра база данных должна применить изменения, которые происходить между положением контрольной точки и концом переделать нить. Некоторые изменения, возможно, уже были записаны в файлы данных. Тем не менее, только изменения с SCN ниже, чем позиция контрольной точки гарантированно будет на диске.»

инкрементный контрольно-пропускной пункт похож на то, когда вы сидите на туалет принимает большую свалку, и вы несколько раз смываете, чтобы предотвращения засорения унитаза.

«Быстрый старт» recovery (и fast_start_mttr_target) напрямую связанные с дополнительной контрольной точкой. Сокращая время контрольной точки должно быть более частым, чем переключение журнала, Oracle быстрее восстановится и перезапустится в случае сбоя. сбой экземпляра.

Примечание к документам что DBWR записывает буферы на диск до контрольной точки позицию, сначала записывая «самые старые» блоки, чтобы сохранить честность.

«КПП» событие, запускающее запись грязных блоков в диски, а «нормальная» контрольная точка возникает только при каждом повторе переключение файла журнала.

В двух словах, «добавочный» направляет процесс CKPT на поиск «грязные» блоки, которые должны быть записаны процессом DBWR. тем самым продвигая SCN к контрольному файлу.

DBWR просыпается каждые 3 секунды, ищет грязные блоки и спит, если не находит блоков. Это предотвращает «всплеск» записи, когда журнал повторов переключатели.

 

Обучение Oracle от Дона Берлесона

Лучшее на сайте «Оракул Учебные курсы» находятся на расстоянии одного телефонного звонка! Вы можете пройти индивидуальное обучение Oracle от Дональда Берлесона прямо в своем магазине!



 

Бурлесон — американская команда

Примечание: Этот оракул документация была создана в качестве справочника по поддержке и обучению Oracle для использования нашими Специалисты-консультанты по настройке производительности DBA. Не стесняйтесь задавать вопросы на нашем Форум Оракула.

Проверка опыт! Кто-нибудь следует рассмотреть возможность использования услуг эксперта службы поддержки Oracle. самостоятельно исследовать свои полномочия и опыт, а не полагаться на реклама и самопровозглашенная экспертиза. Все законные эксперты Oracle публиковать их оракул квалификации.

Опечатки? Технологии Oracle меняются, и мы стремиться обновлять нашу информацию о поддержке BC Oracle.Если вы нашли ошибку или у вас есть предложение по улучшению нашего контента, мы будем признательны за ваше Обратная связь. Просто электронное письмо:

и укажите URL-адрес страницы.


Авторские права © 1996 —  2020

Все права защищены Бурлесон

Оракул

® является зарегистрированным товарным знаком корпорации Oracle.

 

Контрольно-пропускные пункты  | Ядро TensorFlow

Фраза «Сохранение модели TensorFlow» обычно означает одно из двух:

  1. Контрольно-пропускные пункты, ИЛИ
  2. Сохраненная модель.

Контрольные точки фиксируют точное значение всех параметров ( объектов tf.Variable ), используемых моделью. Контрольные точки не содержат никакого описания вычислений, определенных моделью, и поэтому обычно полезны только тогда, когда доступен исходный код, который будет использовать сохраненные значения параметров.

С другой стороны, формат SavedModel включает сериализованное описание вычислений, определенных моделью, в дополнение к значениям параметров (контрольная точка). Модели в этом формате не зависят от исходного кода, создавшего модель.Таким образом, они подходят для развертывания через TensorFlow Serving, TensorFlow Lite, TensorFlow.js или программы на других языках программирования (C, C++, Java, Go, Rust, C# и т. д. API-интерфейсы TensorFlow).

В этом руководстве рассматриваются API для записи и чтения контрольных точек.

Настройка

  импортировать тензорный поток как tf
  
  класс Net(tf.keras.Model):
  """Простая линейная модель."""

  def __init __ (сам):
    супер(Сеть, я).__init__()
    self.l1 = tf.keras.layers.Плотный(5)

  вызов def (self, x):
    вернуть self.l1(x)
  
  нетто = нетто()
  

Сохранение от

tf.keras Обучение API

См. руководство tf.keras по сохранению и восстановление.

tf.keras.Model.save_weights сохраняет контрольную точку TensorFlow.

  net.save_weights('easy_checkpoint')
  

Запись контрольных точек

Постоянное состояние модели TensorFlow хранится в tf.Переменная объектов. Они могут быть созданы напрямую, но часто создаются с помощью высокоуровневых API, таких как tf.keras.layers или tf.keras.Model .

Самый простой способ управлять переменными — присоединить их к объектам Python, а затем ссылаться на эти объекты.

Подклассы tf.train.Checkpoint , tf.keras.layers.Layer и tf.keras.Model автоматически отслеживают переменные, назначенные их атрибутам. В следующем примере создается простая линейная модель, а затем записываются контрольные точки, содержащие значения для всех переменных модели.

Вы можете легко сохранить контрольную точку модели с помощью Model.save_weights .

Ручная контрольная точка

Настройка

Чтобы продемонстрировать все функции tf.train.Checkpoint , определите игрушечный набор данных и шаг оптимизации:

  по определению toy_dataset():
  входы = tf.range(10.)[:, Нет]
  labels = inputs * 5. + tf.range(5.)[None, :]
  вернуть tf.data.Dataset.from_tensor_slices(
    dict(x=входы, y=метки)).repeat().batch(2)
  
  def train_step(net, пример, оптимизатор):
  """Обучает `net` на `примере` с помощью `оптимизатора`."" "
  с tf.GradientTape () в качестве ленты:
    вывод = сеть (пример ['x'])
    потеря = tf.reduce_mean (tf.abs (выход - пример ['y']))
  переменные = net.trainable_variables
  градиенты = лента.градиент (потери, переменные)
  оптимизатор.apply_gradients(zip(градиенты, переменные))
  обратные потери
  
Создать объекты контрольной точки

Используйте объект tf.train.Checkpoint , чтобы вручную создать контрольную точку, где объекты, которые вы хотите проверить, устанавливаются как атрибуты объекта.

tf.train.CheckpointManager также может быть полезен для управления несколькими контрольными точками.

  опт = tf.keras.optimizers.Adam(0.1)
набор данных = toy_dataset()
итератор = итератор (набор данных)
ckpt = tf.train.Checkpoint (шаг = tf.Variable (1), оптимизатор = опция, сеть = сеть, итератор = итератор)
менеджер = tf.train.CheckpointManager (ckpt, './tf_ckpts', max_to_keep = 3)
  
Поезд и КПП модели

Следующий обучающий цикл создает экземпляр модели и оптимизатора, а затем собирает их в tf.поезд. КПП объект. Он вызывает этап обучения в цикле для каждого пакета данных и периодически записывает контрольные точки на диск.

  def train_and_checkpoint (сеть, менеджер):
  ckpt.restore(manager.latest_checkpoint)
  если manager.latest_checkpoint:
    print("Восстановлено из {}".format(manager.latest_checkpoint))
  еще:
    print("Инициализация с нуля")

  для _ в диапазоне (50):
    пример = следующий (итератор)
    убыток = train_step(net, пример, выбор)
    ckpt.step.assign_add(1)
    если целое (скпт.шаг) % 10 == 0:
      save_path = менеджер.сохранить()
      print("Сохраненная контрольная точка для шага {}: {}".format(int(ckpt.step), save_path))
      печать («потеря {: 1.2f}». формат (потеря.numpy ()))
  
  train_and_checkpoint(net, менеджер)
  
Инициализация с нуля.
Сохраненная контрольная точка для шага 10: ./tf_ckpts/ckpt-1
убыток 26,43
Сохраненная контрольная точка для шага 20: ./tf_ckpts/ckpt-2
убыток 19,84
Сохраненная контрольная точка для шага 30: ./tf_ckpts/ckpt-3
потеря 13.30
Сохраненная контрольная точка для шага 40: ./tf_ckpts/ckpt-4
убыток 6,86
Сохраненная контрольная точка для шага 50: ./tf_ckpts/ckpt-5
потеря 2.12
 
Восстановить и продолжить обучение

После первого цикла обучения вы можете пройти новую модель и менеджера, но продолжить обучение именно там, где остановились:

  опт = tf.keras.optimizers.Adam(0.1)
net = Net ()
набор данных = toy_dataset()
итератор = итератор (набор данных)
ckpt = tf.train.Checkpoint (шаг = tf.Variable (1), оптимизатор = опция, сеть = сеть, итератор = итератор)
менеджер = tf.train.CheckpointManager(ckpt, './tf_ckpts', max_to_keep=3)

train_and_checkpoint (сеть, менеджер)
  
Восстановлено из ./tf_ckpts/ckpt-5
Сохраненная контрольная точка для шага 60: ./tf_ckpts/ckpt-6
убыток 0,66
Сохраненная контрольная точка для шага 70: ./tf_ckpts/ckpt-7
убыток 0,62
Сохраненная контрольная точка для шага 80: ./tf_ckpts/ckpt-8
убыток 0,59
Сохраненная контрольная точка для шага 90: ./tf_ckpts/ckpt-9
убыток 0,29
Сохраненная контрольная точка для шага 100: ./tf_ckpts/ckpt-10
убыток 0,31
 

тс.Объект train.CheckpointManager удаляет старые контрольные точки. Выше он настроен на сохранение только трех последних контрольных точек.

  print(manager.checkpoints) # Список трех оставшихся контрольных точек
  
['./tf_ckpts/ckpt-8', './tf_ckpts/ckpt-9', './tf_ckpts/ckpt-10']
 

Эти пути, напр. './tf_ckpts/ckpt-10' , не являются файлами на диске. Вместо этого они являются префиксами для файла индекса и одного или нескольких файлов данных, которые содержат значения переменных.Эти префиксы сгруппированы в одном файле контрольной точки ( './tf_ckpts/checkpoint' ), где CheckpointManager сохраняет свое состояние.

  лс ./tf_ckpts 
 
контрольная точка ckpt-8.data-00000-of-00001 ckpt-9.index
ckpt-10.data-00000-of-00001 ckpt-8.index
ckpt-10.index ckpt-9.data-00000-из-00001
 

Погрузочная механика

TensorFlow сопоставляет переменные со значениями контрольных точек, проходя по ориентированному графу с именованными ребрами, начиная с загружаемого объекта.Имена ребер обычно берутся из имен атрибутов в объектах, например, "l1" в self.l1 = tf.keras.layers.Dense(5) . tf.train.Checkpoint использует свои имена аргументов ключевого слова, как в "шаг" в tf.train.Checkpoint(step=...) .

Граф зависимостей из приведенного выше примера выглядит так:

Оптимизатор выделен красным цветом, обычные переменные — синим, а переменные слота оптимизатора — оранжевым.Другие узлы, например, представляющие tf.train.Checkpoint , выделены черным цветом.

Переменные слота являются частью состояния оптимизатора, но создаются для конкретной переменной. Например, 'm' ребер выше соответствуют импульсу, который оптимизатор Адама отслеживает для каждой переменной. Переменные слота сохраняются в контрольной точке только в том случае, если и переменная, и оптимизатор должны быть сохранены, поэтому ребра заштрихованы.

Звонок восстановить на тс.Объект train.Checkpoint ставит в очередь запрошенные восстановления, восстанавливая значения переменных, как только появляется соответствующий путь от объекта Checkpoint . Например, вы можете загрузить только смещение из модели, которую вы определили выше, реконструируя один путь к ней через сеть и слой.

  to_restore = tf.Variable(tf.zeros([5]))
print(to_restore.numpy()) # Все нули
fake_layer = tf.train.Checkpoint(bias=to_restore)
fake_net = tf.train.Checkpoint(l1=fake_layer)
новый_корень = tf.train.Checkpoint(net=fake_net)
status = new_root.restore(tf.train.latest_checkpoint('./tf_ckpts/'))
print(to_restore.numpy()) # Получает восстановленное значение.
  
[0. 0. 0. 0. 0.]
[1,6094706 3,2595956 3,252836 3,2019384 3,9946768]
 

Граф зависимостей для этих новых объектов является гораздо меньшим подграфом более крупной контрольной точки, которую вы написали выше. Он включает только смещение и счетчик сохранений, который tf.train.Checkpoint использует для нумерации контрольных точек.

restore возвращает объект состояния с необязательными утверждениями.Все объекты, созданные в новой контрольной точке , были восстановлены, поэтому status.assert_existing_objects_matched проходит.

  статус.assert_existing_objects_matched()
  

 

В контрольной точке много объектов, которые не совпали, включая ядро ​​слоя и переменные оптимизатора. status.assert_consumed проходит только в том случае, если контрольная точка и программа точно совпадают, и здесь будет выдано исключение.

Отсроченные реставрации

Объекты Layer в TensorFlow могут откладывать создание переменных до их первого вызова, когда доступны входные формы. Например, форма ядра слоя Dense зависит как от входных, так и от выходных форм слоя, поэтому выходной формы, требуемой в качестве аргумента конструктора, недостаточно для создания переменной самой по себе. Поскольку вызов Layer также считывает значение переменной, восстановление должно произойти между созданием переменной и ее первым использованием.

Для поддержки этой идиомы tf.train.Checkpoint откладывает восстановление, для которого еще нет соответствующей переменной.

  deferred_restore = tf.Variable(tf.zeros([1, 5]))
print(deferred_restore.numpy()) # Не восстановлено; все еще нули
fake_layer.kernel = отложенное_восстановление
print(deferred_restore.numpy()) # Восстановлено
  
[[0. 0. 0. 0. 0.]]
[[4,7038717 4,656805 4,770437 5,072136 4,985162 ]]
 

Проверка контрольно-пропускных пунктов вручную

тс.train.load_checkpoint возвращает CheckpointReader , который предоставляет доступ нижнего уровня к содержимому контрольной точки. Он содержит сопоставления ключа каждой переменной с формой и типом каждой переменной в контрольной точке. Ключ переменной — это путь к ее объекту, как показано на графиках выше.

Примечание: На контрольно-пропускном пункте нет структуры более высокого уровня. Он знает только пути и значения для переменных и не имеет понятия о моделях , слоях или о том, как они связаны.
  считыватель = tf.train.load_checkpoint('./tf_ckpts/')
shape_from_key = reader.get_variable_to_shape_map()
dtype_from_key = reader.get_variable_to_dtype_map()

отсортировано (shape_from_key.keys())
  
['_CHECKPOINTABLE_OBJECT_GRAPH',
 'итератор/.ATTRIBUTES/ITRATOR_STATE',
 'net/l1/bias/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'net/l1/bias/.OPTIMIZER_SLOT/optimizer/m/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'net/l1/bias/.OPTIMIZER_SLOT/optimizer/v/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'net/l1/kernel/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'net/l1/ядро/.OPTIMIZER_SLOT/optimizer/m/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'net/l1/kernel/.OPTIMIZER_SLOT/optimizer/v/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'оптимизатор/beta_1/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'оптимизатор/beta_2/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'оптимизатор/распад/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'оптимизатор/итер/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'оптимизатор/скорость_обучения/.АТРИБУТЫ/ПЕРЕМЕННАЯ_ЗНАЧЕНИЕ',
 'save_counter/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE',
 'шаг/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE']
 

Итак, если вас интересует значение нетто.l1.kernel вы можете получить значение с помощью следующего кода:

  ключ = 'net/l1/kernel/.ATTRIBUTES/VARIABLE_VALUE'

print("Форма:", shape_from_key[key])
print("Dtype:", dtype_from_key[key].name)
  
Форма&двоеточие; [1, 5]
Дтип&двоеточие; float32
 

Он также предоставляет метод get_tensor , позволяющий проверять значение переменной:

  reader.get_tensor(ключ)
  
массив([[4.7038717, 4.656805, 4.770437, 5,072136, 4,985162]],
      dtype=поплавок32)
 

Отслеживание объекта

Контрольные точки сохраняют и восстанавливают значения объектов tf.Variable путем «отслеживания» любой переменной или отслеживаемого объекта, установленного в одном из его атрибутов. При выполнении сохранения переменные рекурсивно собираются из всех доступных отслеживаемых объектов.

Как и в случае прямого назначения атрибутов, например self.l1 = tf.keras.layers.Dense(5) , назначение списков и словарей атрибутам будет отслеживать их содержимое.

  сохранить = tf.train.Checkpoint()
save.listed = [tf.Variable(1.)]
save.listed.append(tf.Variable(2.))
save.mapped = {'один': save.listed[0]}
save.mapped['two'] = save.listed[1]
save_path = save.save('./tf_list_example')

восстановить = tf.train.Checkpoint()
v2 = tf.Переменная(0.)
assert 0. == v2.numpy() # Еще не восстановлено
restore.mapped = {'два': v2}
восстановить.восстановить(сохранить_путь)
утверждать 2. == v2.numpy()
  

Вы можете заметить объекты-оболочки для списков и словарей. Эти оболочки являются версиями базовых структур данных с контрольными точками.Как и при загрузке на основе атрибутов, эти оболочки восстанавливают значение переменной, как только она добавляется в контейнер.

  restore.listed = []
print(restore.listed) # ListWrapper([])
v1 = tf.Переменная(0.)
restore.listed.append(v1) # Восстанавливает v1 из restore() в предыдущей ячейке
утверждать 1. == v1.numpy()
  
СписокОбертка([])
 

Отслеживаемые объекты включают tf.train.Checkpoint , tf.Module и его подклассы (например, keras.Layers.Layer и keras.Model ) и распознанные контейнеры Python:

  • dict collections.OrderedDict )
  • список
  • кортеж collections.namedtuple , typing.NamedTuple )

Другие типы контейнеров не поддерживаются , в том числе:

  • collections.defaultdict
  • комплект

Все остальные объекты Python игнорируются , в том числе:

Резюме

Объекты TensorFlow предоставляют простой автоматический механизм для сохранения и восстановления значений переменных, которые они используют.