Как работает механическая коробка передач

Без КПП (коробки переключения передач) немыслимо представить себе любой автомобиль, оснащенный двигателем внутреннего сгорания. Все дело в том, что стандартный двигатель имеет диапазон оборотов, максимальная мощность которого весьма невелика, данный агрегатный узел, позволяет передавать мощность двигателя на колеса на тех же оборотах двигателя, но с различной скоростью. Поэтому у типового двигателя имеется свой «предел» — крайний порог частоты оборотов, превышать который просто недопустимо, так как подобное явление может привести к выходу мотора из строя.

Сегодня мы с вами подробно коснемся устройства и принципов работы КПП, в особенности одной из ее разновидностей – механической КПП. Согласитесь, что и водителю со стажем и начинающему автолюбителю пригодятся знания, помогающие лучше разобраться в устройстве МКПП и основных нюансах ее работы.

Как устроена механическая КПП

Механическая коробка передач представляет собой агрегат, основной функцией которого является передача и преобразование момента силы от махового колеса двигателя. Механический способ устройства КПП предполагает, соответственно, такой же механический способ переключения передач – посредством рычага. Изначально вращающийся момент передается на вторичный вал, и только потом – на колесный привод.

На самом деле, разобраться с устройством МКПП и принципом работы не так и сложно, так как по своему устройству данный агрегат больше относится к устройствам с несложным строением, не изобилующим большим количеством деталей.

Для плавного включения передач, без вреда шестерням скоростей, в МКПП предусмотрены синхронизаторы, которые выполняют функцию передачи вращающегося момента вала, с подвижной шестерни включенной передачи, на не подвижную шестерню, ожидающей включения передачи. Основная функция механизма переключения передач состоит в последовательной смене передач – именно ее регулировку и выполняет водитель посредством рычага. МКПП обычно оснащена специальным блокировочным устройством, предотвращающим случаи нежелательного самовыключения. Также в устройстве МКПП имеется так называемое «запирающее устройство», блокирующее включение сразу двух передач.

Ступени и валы механической КПП

Существует такое понятие, как передаточное число — соотношением количества зубьев и шестерен, вступающих друг с другом во взаимодействие. К примеру, первая передача соотносится с самой малой ступенью и в то же время с самым большим значением передаточного числа.

В зависимости от количества ступеней МКПП могут делиться на несколько видов. Например, 4-х ступенчатые, 5-ти ступенчатые или же 6-ти ступенчатые. Наибольшее практическое применение находит все-таки 5-ти ступенчатая коробка передач, тогда как, 4-х ступенчатая — это достаточно редкое явление.

Выделяют также разделение МКПП на виды в зависимости от количества валов. В настоящее время существуют 3-х вальные и 2-х вальные коробки передач. При этом 2-х вальные коробки передач наиболее часто устанавливают на легковые авто с передним приводом, а 3-х вальные – на авто, с передним и задним приводом (в том числе большегрузный транспорт).

Что чаще всего ломается в МКПП и почему это происходит

• 1. Утечка масла. Подобное явление может произойти в случае выхода из строя сальников или специальных изолирующих уплотнителей. Также причиной утечки может служить «расшатывание» крепежных элементов крышки внешнего корпуса. Устранить протечку масла можно просто, сменив сальники и уплотнители на новые, а также отрегулировав крепления на картере.
• 2. МКПП шумит. Вероятнее всего имеет место выход из строя таких элементов, как шестерни, подшипники или же приходится иметь дело с поломкой синхронизатора. Заменив изношенные детали на новые, вы сможете полностью избавиться от данной неисправности.
• 3. МКПП тяжело включается. Вероятнее всего в механизме переключения сломалась одна из деталей. Также частой причиной такой неисправности служит износ синхронизаторов или же шестерен. Устраняется поломка аналогично предыдущим – полная замена изношенных и вышедших из строя элементов.
• 4. Самопроизвольное выключение передач. Частая причина подобной неисправности — это выход из строя механизма блокировки, а также приличный уровень износа синхронизаторов и шестерен. Определив, какой именно элемент вышел из строя и заменив его на новый, вы сможете полностью устранить данную неисправность.

Как правильно пользоваться МКПП – советы и рекомендации

Максимально продлить срок использования МКПП не составит труда, если принять в расчет все имеющиеся нюансы и правила пользования данным агрегатом. Особенно не следует забывать о необходимости умелого применения рычага переключения передач, ведь именно из-за некорректного с ним обращения и происходит большая часть поломок механической КПП. Слишком жесткая эксплуатация рычага (резкие и быстрые движения) с большой вероятностью приведет вас к такой ситуации, когда заменой одного вышедшего из строя элемента вам уже не удастся обойтись – потребуется капитальный ремонт всей коробки передач, а это, как вы понимаете, не совсем дешевое мероприятие.

Переводите рычаг управления без резких движений (плавно), делая при этом небольшие паузы, останавливаясь в нейтральной позиции – это позволит всей системе функционировать в оптимальном режиме. Синхронизаторы будут вовремя срабатывать, тем самым, защищая шестерни от нежелательных поломок.

Позаботьтесь также, о достаточном количестве масла в картере коробки – для этого регулярно контролируйте его уровень и доливайте масло, если того требует ситуация. Не забывайте, что производитель в инструкции всегда указывает рекомендованные сроки полной замены масла, и следовать таким рекомендациям в ваших же интересах.

Соблюдая такие простые правила, вы гарантированно обеспечите коробке передач такую же «долгую жизнь», как и у всего авто в целом, только понаслышке зная о каких-либо возможных неисправностях.

И еще немного о важном!

Безусловно, не будет новостью сказать вам, что свою машину нужно чувствовать! Хороший водитель никогда не пропустит малейшие признаки надвигающейся «угрозы» и уж, тем более, никогда не позволит обращаться со своим железным другом слишком «легкомысленно». Используйте данный подход и забудьте, что такое ремонт автомобиля!

Автор

Кирилл Раченков

Издание

MotorPage. Ru

Как работает роботизированная коробка передач — ДРАЙВ

Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.

Упрощённая схема работы 5-ступенчатой механической коробки передач.

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Роботизированная КПП SensoDrive применяется на автомобилях марки Citroen.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Фирма Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Opel Corsa предложила заменить раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.

Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.

Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Volkswagen, использующий DSG (S tronic у Audi) как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными двигателями. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с двумя сцеплениями — хотя на самом деле это просто товарный знак.

Революционным решением стала появившаяся в начале 80-х трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере 6-ступенчатой коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но одновременно с включением первой передачи умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует её вторичную шестерню. Именно поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким образом, включены две передачи сразу, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.

Состояние DSG при движении на первой передаче. Муфтами блокированы шестерни 1-й и 2-й передач.

Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается первое сцепление и одновременно замыкается второе. Крутящий момент теперь идёт через внешний первичный вал и пару второй передачи. На внутреннем валу уже выбрана третья. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с фантастической скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Состояние DSG после переключения на 2-ю передачу. 3-я передача ожидает своей очереди.

Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее традиционных механических, а также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую проблему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Роботизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новейший SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат» 7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актуаторов время переключения составляет 0,1 с.

Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.

Как работает коробка передач в автомобиле?

Простое объяснение — что такое коробка передач.

Любой автомобиль состоит из тысячи запчастей и сопутствующих компонентов. Но некоторые части любого автомобиля контролируют именно те  самые агрегаты,  которые делают вашу машину именно движущимся транспортным средством, поэтому они играют более важную роль при сравнении таковых с другими автокомпонентами автомобиля. Например, к очень важным частям любой автомашины относится так называемая коробка передач. Без нее крутящий момент от двигателя не смог бы передаваться и достичь конкретноо колес автомобиля, который не тронулся бы с места.

Да, мы с многими согласны, сам автовладелец не обязательно должен владеть углубленными знаниями об устройстве автомобиля. Но что такое коробка передач и что она из себя представляет изнутри нам так кажется, обязан знать каждый из водителей. Об этом сегодня мы с вами и поговорим.

Смотрите также: Десять самых странных коробок передач

Бывают два основных типа коробок передач, которые используются и применяются в большинстве из автомобилей на мировом рынке машин, а именно — это ручная (т.е. механическая) КПП и автоматическая коробки (АКПП). Сегодня мы с вами остановимся на этих двух основных коробках передач, хотя здесь сразу стоит отметить, что в последние годы набирают популярность и другие виды трансмиссий. К примеру такие, как коробка передач с двойным сцеплением, которая работает по принципу механической трансмиссии, но с компьютерным управлением сцепления. Электроника автоматически сама выжимает сцепление, а сами скорости переключает по-прежнему водитель. Также получили свое распространение и бесступенчатые автоматические коробки передач с так называемым вариатором, сокращенно- CVT. Принцип действия подобной коробки основан на ременном приводе по аналогии с велосипедной цепной передачей. А еще в последние годы на мировом авторынке стали появляться автомобили вообще без коробок передач. Как правило такие машины без трансмиссии используют у себя только электрический двигатель. 

Прежде чем углубиться в описание принципа самой работы коробки передач, давайте с вами обозначим основные применяемые к ней термины:

Передача: -В данном понимании любая передача представляет в самой коробке определенный набор различных шестерёнок, которые работая синхронно совместно регулируют соотношения между скоростью двигателя и скоростью колес(а). Также этот термин используется и для описания каждой скорости коробки передач в отдельности. К примеру, в автоматической коробке передач электроника автоматически выбирает какой вал с шестернями необходимо использовать для оптимальной передачи крутящего момента. В механической же трансмиссии водитель сам самостоятельно выбирает необходимую ему скорость.

Передаточное отношение: -Это отношение частоты вращения ведомого вала к частоте вращения ведущего вала.

Сцепление: -Это механизм подключения или отключения двигателя к (от) системы передач(и) коробки.

Коробка передач: -Это механизм передачи крутящего момента от двигателя непосредственно на колеса транспортного средства.

Рычаг переключения передач: -Это передаточный рычаг, который водитель использует для управления коробкой передач и для выбора нужной скорости. 

Теперь давайте перейдем непосредственно к самому описанию действий, т.е. к тому, как работают две наиболее распространенные и известные многим коробки передач. 

Механическая коробка передач

Несомненно, в мире в настоящий момент автоматическая коробка передач стала самой популярной из всех существующих. Согласно статистике мировых продаж автомобилей, доля всех новых проданных автотранспортных средств за 2014 год была оснащена автоматической трансмиссией. Но тем не мене, механическая коробка передач вопреки прогнозам статистики пока что по-прежнему используется всей мировой автпромышленностью. Как правило, эта механическая трансмиссия более проста по своей конструкции и принципу работы. Именно с нее мы с вами друзья и начнем ознакомление.

Технологии, которые экономят расход топлива

По своей конструкции механическая коробка передач представляет из себя набор зубчатых шестеренок и валов (входные и выходные валы). Шестерни одного вала взаимодействуют с шестернями другого вала. В результате соотношений между включенной передачей на входном валу и включенной передачи на выходном валу и определяется общее передаточное число определенной передачи.

[media=https://youtu.be/qTlxN6mV2BY] 

Водитель, выбирая нужную передачу на механической коробке передач, тем самым перемещает данный рычаг переключения скоростей в нужное ему положение. Рычаг управляет движением передач непосредственно вдоль входного вала. Перемещая рычаг вперед или назад водитель выбирает нужный набор шестеренок для включения необходимой ему передачи. Как правило, при переключении рычага вверх или вниз два набора шестерней находятся на одном валу. При переключении же рычага влево или вправо выбор набора шестеренок происходит уже на разных валах.

Как ездить на механике: Десять простых шагов

Чтобы включить нужную передачу в механической коробке передач водитель нажимает сначала на педаль сцепления в результате чего крутящий момент двигателя при выжатом сцеплении не передается на саму коробку, поскольку двигатель в такой момент отключается от входного вала КПП. Это позволяет с помощью рычага коробки выбрать нужную водителю скорость, подключив тем самым нужный набор шестерен. После выбора необходимой передачи водитель отпускает педаль сцепления и крутящий момент начинает передаваться на первичный вал и далее на выбранный вал, который в свою очередь передает крутящий момент на привода и сами колеса.

Автоматическая коробка передач

В автоматической же коробке передач процесс работы намного сложнее, если сравнивать его с механикой. Одним из самых заметных различий между механической и автоматической коробкой является следующее, что автоматическая трансмиссия не использует у себя муфты. Как правило, автоматическая коробка передач применяет и использует у себя гидротрансформаторы, которые и отключают двигатель от коробки передач (от вала с набором шестерен).

Функция этих гидротрансформаторов основана на принципах гидродинамики, которую объяснить в рамках этой статьи реально будет сложно. Для этого необходимо будет подключать к такому объяснению математику и другие естественные науки. Но основной смысл работы довольно-таки прост. Когда двигатель работает на небольших оборотах, то небольшой крутящий момент передается с помощью жидкости и через различные каналы на набор шестеренок. Когда же двигатель начинает работать быстрее, то этот крутящий момент начинает передаваться на валы напрямую. 

Благодаря преобразованию крутящего момента шестерни в коробке передач могут  делать свою работу и без участия водителя. Когда же коробка передач начинает выбирать необходимую скорость автоматически, которую в механической трансмиссии выбирает водитель вручную? Отвечаем:

-В отличие от механики, где как правило конструкция коробки представляет из себя два параллельных вала, автоматическая коробка использует и применяет у себя планетарное расположение валов с шестернями. В отличие от той же механической коробки, в автоматической трансмиссии используется огромный выбор различных наборов шестерен, которые автоматически подключаются к передаче крутящего момента в зависимости от набранной скорости.

Вместо ручного переключения скоростей в ней используется гидравлическое автоматическое переключение скоростей, которое управляется конкретно электроникой. Данная коробка управляется специальным модулем в котором запрограммированны все соотношения передаточных чисел. В зависимости от подключаемого набора планетарного механизма электронная программа сама определяет какую передачу необходимо включить с помощью гидравлического автоматического управления.

Как работает механическая коробка передач [МКПП]

Принцип работы механической коробки передач на примере 2-х и 5-ти ступенчатой трансмиссии

У водителя автомобиля с механической коробкой, часто возникают вопросы:

• Что происходит внутри коробки, когда двигается ручка переключения скоростей?
• Когда путаешь передачи (скорости), то слышен ужасный скрежет, что это там так скрипит?
• Что произойдет, если включить заднюю скорость, двигаясь на машине вперед?

В статье разберемся, как работает механическая коробка передач, параллельно ответив на все вопросы.

Для чего машине трансмиссия

Автомобилю коробка передач (трансмиссия) необходима из-за особенностей работы двигателя внутреннего сгорания. Во-первых, каждый двигатель имеет предельную допустимую частоту оборотов – максимальное значение оборотов в минуту, превысив которое он просто взорвется. Во-вторых, двигатели имеют узкий диапазон оборотов, при которых крутящий момент и мощность находятся на максимуме. Например, двигатель может выдавать максимальную мощность при 5500 оборотах в минуту. Коробка передач изменяет передаточное отношение между двигателем и ведущими колесами во время ускорения и замедления автомобиля. Переключая передачи, вы разгружаете работу двигателя, который не достигает предельно допустимой частоты оборотов.

Коробка связана с двигателем через муфту, поэтому входной вал коробки делает столько же оборотов, сколько и двигатель.

Пятиступенчатая МКПП применяет одно из пяти передаточных чисел к входному валу, чтобы произвести различное значение количества оборотов на выходном валу. Вот несколько типичных передаточных чисел:

Сколько скоростей нужно МКПП для эффективной работы, читайте тут.

Основы конструкции трансмиссии на примере двухступенчатой МКПП

Чтобы понять основную идею стандартной КПП, на рисунке приведен пример двухступенчатой коробки в нейтральном положении.

Рассмотрим каждую часть, изображенную на рисунке, чтобы разобраться в том, как они взаимодействуют.

• Вал (ось) зеленого цвета идет от мотора машины через сцепление. Зеленая зубчатая передача и зеленая ось соединены в единое целое. Сцепление представляет собой устройство, соединяющее/рассоединяющее двигатель с коробкой. Когда выжимается педаль сцепления, двигатель машины с коробкой рассоединяются, так, двигатель может продолжать работу, даже если автомобиль никуда не движется. Когда вы убираете ногу с педали сцепления, мотор и зеленая ось напрямую связываются друг с другом. Зеленая ось и зубчатая передача вращаются с тем же значением количества оборотов в минуту, что и двигатель.
• Красная ось и зубчатые передачи называются промежуточным валом. Они также связаны между собой образуя единое целое, поэтому все зубчатые передачи промежуточного вала и сам промежуточный вал вращаются как единое целое. Зеленый и красный оси связаны между собой через зацепляющие шестерни, поэтому, если вращается зеленый, то вращается и вал красного цвета. Так, вал промежуточного звена получает питание непосредственно от двигателя автомобиля при включенном сцеплении.
• Желтый вал – шлицевой (вторичный, ведомый) вал, который подключен непосредственно к ведущему валу через дифференциал и к ведущим колесам автомобиля. Если вращаются колеса, с ними вращается желтый вал.
• Синие зубчатые передачи (или ведомые шестерни) вращаются на желтом валу на подшипниках, поэтому не зависимы от него. Если двигатель выключен, но автомобиль движется по инерции, желтый может крутиться внутри шестерен синего цвета, но сами синие шестерни и промежуточный вал останутся неподвижными.
• Маховик (муфта включения передач) связан в единое целое с желтым валом вращаясь вместе с ним. Роль маховика в подключении к одной из синих зубчатых передач, чтобы передавать их инерцию колесам машины.  Чтобы присоединиться к синей шестерне, зубчики маховика, называемые «собачьими зубами», входят в специальные отверстия по бокам шестерни.

Включим первую скорость

На рисунке ниже показано как маховик присоединяется к синей шестерне, расположенной справа, на первой скорости.

На иллюстрации ось зеленого цвета, подключенная к двигателю, вращает ось промежуточную, которая крутит шестерню синего цвета, расположенную справа. Эта шестерня через маховик передает свою энергию желтому валу вращая его. Тем временем, синяя шестерня, находящаяся слева, свободно вращается на подшипниках, никак не влияя на желтую ось.

Когда маховик находится между двумя синими шестернями (как показано на первом рисунке), трансмиссия пребывает в нейтральном положении, а обе шестерни свободно вращаются вокруг ведомой оси, при этом с разной скоростью.

Когда вы делаете ошибку при переключении скоростей и слышите ужасный скрежет, неприятный звук издают «собачьи зубы», которые напрасно пытаются найти отверстия, для присоединения к синей шестерне, так как она вращается быстрее, чем крутятся колеса машины и как следствие маховик не может захватить шестерню. В коробке, показанной выше, нет синхронизатора (о нем позже), поэтому при работе на такой коробке сцепление выжимается дважды. Двойное сцепление было распространено в старых автомобилях и все еще используется в некоторых гоночных авто, но в уже усовершенствованной форме. При двойном сцеплении выжимается педаль сцепления первый раз, чтобы отсоединить двигатель от коробки. Это уберет давление с собачьих зубцов, чтобы перевести маховик в нейтральное положение. Затем вы убираете ногу с педали сцепления и увеличиваете число оборотов двигателя до «правильной скорости». Понятие «правильная скорость» – это значение количества оборотов в минуту, при котором двигатель будет работать на следующей скорости. Идея состоит в том, чтобы скорость вращения синей шестеренки следующей передачи и маховика совпадали для облегчения вхождения собачьих зубцов в нужные отверстия (т.е. что бы не было того самого скрежета). Затем вы выжимаете педаль сцепления во второй раз попадая «собачьими зубами» в следующую передачу. При каждом переключении передач нужно выжать сцепление два раза, отсюда понятие «двойное сцепление». Малые линейные движения ручки переключения передач меняют скорость автомобиля. Ручка переключения движет стержень, который соединен с вилкой. Вилка двигает маховик по желтой оси, чтобы тот присоединил одну из двух передач.

Конструкция классической 5 ступенчатой МКПП

В пятиступке механизм переключения скоростей немного сложнее. В ней стоят три вилки управляемые стержнями, которые, в свою очередь, управляются рычагом переключения скоростей. Если смотреть на смещение стержней сверху, то скорости идут в обратном порядке. Вот, что мы имеем в виду:

Передвигая рычаг влево-вправо, вы привлекаете к процессу разные вилки (соответственно и разные маховики). Двигая рычаг вперед-назад, вы передвигаете один и тот же маховик, но только присоединяете его к шестеренкам разных передач.

Задняя скорость включается маленькой промежуточной шестеренкой (на рисунке изображена фиолетовым цветом). Синяя шестеренка, изображенная на рисунке, постоянно движется в противоположном ко всем остальным синим шестеренкам, направлении. Вот ответ на вопрос — невозможно переключить трансмиссию автомобиля на заднюю скорость, когда автомобиль движется вперед.

Синхронизаторы для МКПП

Чтобы не использовать двойне сцепление, в МКПП ставят синхронизаторы. Цель синхронизатора заставить маховик вступить во фрикционный контакт с синей шестеренкой, до того, как собачьи зубцы присоединятся к шестеренке. Это позволяет маховику с синей шестерёнкой синхронизировать скорость вращения, до вовлечения в процесс собачьих зубцов.

Конус на синей шестеренке соответствует конусообразному углублению в маховике, так, трение между конусом шестерни и маховиком синхронизирует скорость вращения синей шестерни и маховика. Затем, внешняя часть маховика цепляется к нужной передаче собачьими зубцами.

Каждый производитель реализует синхронизацию своим способом, но мы описали главный принцип работы этого механизма.

О том, что лучше, автоматическая или механическая коробка, читайте здесь.

Теперь, для закрепления, взглянем, как работает МКПП в этом видео — ролике

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.

как работает и почему ломается

Синхронизатор – это узел трансмиссии, который выравнивает частоту вращения шестерен и вторичного вала, тем самым обеспечивая плавное переключение скоростей. Основная деталь данного механизма – это ступица, представляющая собой кольцо, выполненное из высокопрочной стали. В конструкции данного элемента предусмотрены шлицы. Они располагаются как с внутренней, так и с внешней стороны, обеспечивая надежное соединение с вторичным валом и муфтой, отвечающей за переключение скоростей. 

На муфте под углом в 120 градусов друг к другу располагаются пазы, в которые монтируются сухари, отвечающие за блокирование подвижных элементов для их синхронизации. Сама муфта обеспечивает контакт вала с шестеренками. Она устанавливается на ступицу, а наружной поверхностью сопрягается с вилкой. 

Принцип работы 

Синхронизация происходит очень быстро. В базовой позиции (когда включена «нейтралка», а муфты установлены в центральном положении) шестерни вращаются свободно, а обороты мотора не передаются на ведущие колеса. Когда водитель выбирает одну из передач, активируются соответствующие шестерни. Как следствие, усилие начинает переходить на колеса. 

Вот как происходит синхронизация при включении скорости: 

• На муфте сдвигаются сухари.
• Те после этого воздействуют на кольцо, которое соприкасается с конусом шестерни.
• В результате кольцо поворачивается до того момента, когда зубья нужной шестерни начинают совпадать с выемками муфты.
• Вследствие этого вал начинает вращаться с другой частотой и, соответственно, меняется скорость движения автомобиля. 

Распространенные поломки синхронизатора 

Синхронизатор при работе подвергается интенсивным нагрузкам. Как следствие, металлические элементы данного узла начинают разрушаться. Быстрее всего с этой проблемой сталкиваются те автовладельцы, которые предпочитают «спортивный» стиль вождения, предусматривающий частое переключение передач. 

Перечень основных поломок: 

• Разрушение блокирующего кольца.
• Деформация конической поверхности кольца.
• Износ ступицы синхронизатора. 

В большинстве случаев при возникновении названных неисправностей от коробки передач начинают доноситься посторонние шумы. А иногда скорости начинают самопроизвольно включаться и выключаться. 

Отремонтировать этот узел под силу не каждому автовладельцу. Для этого надо обладать богатым багажом опыта и определенными навыками. Поэтому лучше не экспериментировать, а обратиться в специализированный сервисный центр. Наши специалисты выполнят работу: 

• Оперативно.
• Профессионально.
• Недорого.
• С гарантией. 

Заказать диагностику и ремонт можно по телефону, указанному на сайте. 

Структура и принцип работы 16 скоростной КПП: Принцип работы воздушной линии

КПП 16JS200T относится типу дистанционного управления, имеет два вида управления: однорычажное двойного Н и двурычажное двойного Н. Главный коробка относится к ручному управлению. Передняя вторичная коробка является пневмоуправленной. В Рис.6 и Рис. 7 отдельно показаны схема положения шарика рукоятки управления двойного Н и схема шарика рукоятки управления. В случае, как переключатель преселекционного клапана шарика рукоятки находится на 1, шарика рукоятки может включить 2-4-6-8-10-12-14-16 и R2 передач. А в случае, как переключатель преселекционного клапана шарика рукоятки находится на 2, шарик рукоятки может включить 1-3-5-7-9-11-13-15 и R1 передач. Здесь положение 1 означает четные передачи, а положение 2 означает нечетные передачи.

Задняя вторичная коробка КПП 16-ступенчатой является также пневмауправленной, в ней автоматическое переключение высокой и низкой передач осуществляется путем механизма двойного Н, здесь лишних слов не будут.

КПП 16JS200T относится к конструкции типа вставки, имеет полные передачи и полпередачи. Обычно так, КПП работает или при включении четной передачи, или при включении нечетной передачи, т.е, в обычном случае, при переключении передачи не нужно передвинуть переключатель переключения четной и нечетной передач на шарике рукоятки управления, только в особенном случае, (например, подняться на длительном поклоне, ехать на горной дороге,) если автомабиль при включении  какой-то передачи не может оказывать оптимальное положение работы, то нужно передвинуть переключатель переключения передач чётных и нечётных для переключения полных передач и полпередач, или от полупередачи до полной передачи) , таким образом, можно и уменьшить интенсивность труда, и продлить срок службы синхронизатора передней вторичной коробки.

Воздушная линия передней и задней вторичных коробок КПП 16JS200T показана в рис. 12. Сжатый воздух (7-8 bar) из воздухосборника автомобиля через фильтр-регулятор воздуха разделяется на два ответвления. Одно (2.8-3.2 bar) ответвление для передней вторичной коробки, а другое ответвление (6.7-7.1 bar) для задней вторичной коробки. Воздушная линия для передней вторичной коробки является такой: сжатый воздух из  фильтр-регулятора через воздуный клапан 4 (данный клапан контролируется включением или выключением педали сцепления. При полном выключении сцепления воздушная линия соединяется; при включении сцепления воздушная линия отсоединяется.) входит в клапан одиночного H 6. Включение и выключение клапана одиночного H контролируется переключателем переключения четных и нечетных передач. Отверстие 1 на воздушном клапане двойного H является входным отверстием, отверстия 2 и 4 являются выходными, отверстия 3 и 5 являются выхлопными. Результатом может быть так: или соединяется с диапазоном высоких передач, или соединяется с диапазоном низких передач. О принципе работы клапана одиночного H, клапана двойного H и клапана преселекционного в нижеследующем будет подробно изложение.

1) Принцип работы преселекционного клапана: Рис. показывает принцип работы преселекционного клапана. Переключатель на рукоятке делится на два режима: верхний и нижний. Вверх тянуть, КПП находится в полпередаче каждой передачи ( т.е, четная передача), а тянуть вниз, КПП находится в полной передаче каждой передачи (т.е, нечетная передача). Для совершения переключения полной передачи и полпередачи (т.е, нечётной и чётной передачи), только нужно передвигать переключатель преселекционного клапана на рукоятке.

На Рис. 13 воздухопровод S постоянно соединяется с генеральным входным трубопроводом на следящем клапане. Когда переключатель находится на нечётной передаче, воздухопровод S и воздухопровод Р соединяются через отверстие 1. когда переключатель находится на чётной передаче, воздухопровод S и воздухопровод Р не соединяются. В это время воздух высокого давления в воздухопроводе Р через отверстие 2 соединяется с атмосферой, а воздух высокого давления в воздухопроводе S замкнут.

2）Принцип работы клапана одиночного Н (и называют следящий клапан): Рис. показывает принцип работы клапана одиночного Н.

топтать педаль до полного выключения сцепления, дальше продолжать топтать педаль сцепления для того, чтобы открылся контролирующий клапан, установлекнный под педалей.  Сжатый воздух (около 2.8—3.2 bar) из фильтр-регулятора воздуха входит в генеральный входной трубопровод 5 на Рис. 14. Сжатый воздух через генеральный входной трубопровод 5 входит в  следящий клапан в сборе 7. Если переключатель переключения нечёиной и чётной передач на преселекционном клапане 1 находится в диапазоне чётной передачи, то кроме соединения воздухопровода S с генеральным входным трубопроводом 5, см.Рис. 14 (b). В данный момент сжатый воздух продвигает поршень направо, в результате этого   генеральный входной трубопровод 5 соединяется с воздухпроводом чётной передачи3. А воздухопровод чётной передачи 3 соединяется с цилиндром переключения передачи на передней вторичной коробке, так синхронизатор вторичной коробки КПП находиться на чётной передаче. Если переключатель на преселекционном клапане находится на нечётной передаче, то воздухопровод S 6 и воздухопровод Р 2 соединяются, см. Рис. 14 (с). В это время из-за действия разницы давления поршень передвигается налево, в результате этого генеральный входной трубопровод 5 соединяется с воздухопроводом нечётной передачи 4. А воздухопровод нечётной передачи 4 соединяется с цилиндром передней вторичной коробки, так синхронизатор вторичной коробки КПП находиться на нечётной передаче.

Цилиндр переключения передачи на передней вторичной коробке имеет два интерфейса, которые отдельно соединяются с воздухопроводами нечётной и чётной передач. Путём передвижения поршня налево и направо контролируется положение передачи передней вторичной коробки, т.е, на полной передаче или полпередаче.

Что происходит на контрольно-пропускных пунктах DUI и зачем они нужны

Контрольно-пропускной пункт DUI, также известный как контрольно-пропускной пункт трезвости, является одним из методов, используемых правоохранительными органами для проверки водителей на предмет опьянения. Контрольно-пропускные пункты обычно устанавливаются на перекрестках и в периоды, когда проблемы с вождением более распространены, например, ночью, в выходные и праздничные дни.

По данным CDC, контрольно-пропускные пункты доказали свою эффективность благодаря сокращению аварий, связанных с употреблением алкоголя, на 20%.

Контрольно-пропускные пункты вождения в нетрезвом виде были популярной темой, многие задаются вопросом, следует ли делиться этими местоположениями в картографических приложениях, таких как Waze и Google Maps.Фирма по травмам считает, что отображение контрольных точек вождения в нетрезвом виде не должно быть разрешено, заявляя: «… эти контрольные точки сокращают количество аварий, связанных с алкоголем, в определенных областях, а совместное использование контрольных точек DUI в режиме реального времени через такие приложения, как Waze, позволяет пьяным водителям избегать реальности. проверьте, что им нужно. »

Чего ожидать на контрольно-пропускном пункте DUI

Если правоохранительные органы сигнализируют об остановке вашей машины, подчиняйтесь их командам. Офицер попросит вас опустить стекло и выключить автомобиль.Они попросят показать ваши водительские права, регистрацию и свидетельство о страховании. Во время этого взаимодействия офицер ищет признаки опьянения. Эти признаки могут включать некоторые или все из следующих:

• Невнятная речь
• Сильный запах алкоголя
• Налитые кровью глаза и неспособность сосредоточиться

Если полицейский подозревает, что вы управляете автомобилем в нетрезвом виде, он спросит вас выйти из машины. Полевой тест на трезвость будет проводиться с использованием одного или нескольких из следующих тестов:

1. Горизонтальный взгляд Нистагм — С помощью этого теста офицер отслеживает вашу способность следить глазами за объектом из стороны в сторону.У человека, находящегося под воздействием, будут резкие движения глаз и неспособность их сфокусировать.
2. Тест «ходьба и поворот» — Поставив пятку на носок, вы сделаете девять шагов вперед, повернетесь на одной ноге и повторите. Это проверка баланса, которая также проверяет вашу способность следовать указаниям.
3. Тест на стойке на одной ноге — Вы должны стоять, поставив одну ногу примерно в шести дюймах от земли, и считать вслух, пока не скажут остановиться. Офицер будет проверять вас в течение 30 секунд.Использование рук для удержания равновесия, покачивание для поддержания равновесия или опускание стопы на землю — основание для отказа.

Тесты измеряют действия, важные для безопасной эксплуатации автомобиля. Хотя определенные условия, такие как прием лекарств, могут сделать результаты тестов недействительными, в целом тесты очень успешны в выявлении водителей, которые находятся под влиянием. Согласно данным исследований Национального управления безопасности дорожного движения (NHTSA), тесты имеют высокий процент точности, когда речь идет о классификации водителей как находящихся в состоянии алкогольного опьянения:

• Тест HGN: 88 процентов
• Ходьба и поворот тест: 79 процентов
• Тест на одну ногу: 83 процента

Полевой тест на трезвость может включать тест придорожного алкотестера.Этот тест определяет концентрацию алкоголя в крови (BAC). Если придорожный алкотестер не пройти и вас доставят в полицейский участок, вам проведут анализ BAC с помощью устройства для доказательной проверки (EBT). Хотя анализы крови также являются вариантом, они, как правило, встречаются реже.

Зачем нужны контрольно-пропускные пункты DWI?

Несмотря на кампании по общественной безопасности и более строгие законы, вождение в нетрезвом виде продолжает наносить ущерб автострадам и городским улицам нашей страны. Контрольно-пропускные пункты DUI существуют не для того, чтобы арестовывать людей, а, скорее, чтобы сдерживать вождение в нетрезвом виде. Не во всех штатах разрешены контрольно-пропускные пункты , но в тех, которые действительно считают, что средняя остановка для трезвых водителей занимает такое же время светофора.

Даже одна порция рюмки может стать на одну порцию слишком большой, что сделает вас инвалидом и потеряет форму для вождения. Можно приятно провести ночь с друзьями, но не за рулем алкоголь.

Как Drager может помочь вам с оплатой за DUI

Плата за DUI — это тревожный сигнал, который влияет на то, как вы добираетесь до работы, в школу и даже на прием к врачу.Если вы арестованы за DUI, ваш штат может позволить вам вернуться в путь с блокировкой зажигания , также известной как автомобильный алкотестер.

Более 20 лет Draeger помогает водителям обрести свободу, предлагая простые в использовании системы блокировки зажигания. Обладая разветвленной сетью сервисных центров по всей территории США, мы обеспечиваем необходимую поддержку, когда она вам нужна.

Позвольте нашему проверенному бренду помочь вам с блокировкой зажигания, предписанной судом.Наша дружная и профессиональная команда будет сопровождать вас на протяжении всего процесса. Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами сегодня.

* Ссылки на любые сторонние веб-сайты здесь приведены только для справки и для удобства. Dräger не создавал, не разрабатывал и не владеет такими сторонними веб-сайтами. Dräger не одобряет и не поддерживает ни содержание, ни мнения, содержащиеся в таких ссылках на сторонние веб-сайты. Dräger не несет ответственности за содержание сторонних веб-сайтов, их точность или надежность.Ничто, содержащееся в этой статье или на любом таком стороннем веб-сайте, не может считаться юридической консультацией или считаться юридической консультацией. Для получения любой юридической консультации относительно ареста, обвинения, осуждения или последствий DUI вам следует обратиться к адвокату по вашему выбору.

Пункты пропуска трезвости | Безопасность автотранспортных средств

Контрольно-пропускной пункт трезвости — это заранее определенное место, в котором

сотрудников правоохранительных органов останавливают автомобили в заранее определенном месте, чтобы проверить, не пострадал ли водитель.Они либо останавливают каждую машину, либо останавливают машины через определенные промежутки времени, например, каждую третью или десятую машину. Назначение контрольно-пропускных пунктов — сдерживать вождение после пьянства за счет увеличения предполагаемого риска ареста. Для этого контрольно-пропускные пункты должны быть хорошо заметны, широко освещаться и проводиться регулярно. Фелл, Лейси и Воас (2004) предоставляют обзор операций контрольно-пропускных пунктов, их использования, эффективности и проблем. (Центр исследований безопасности дорожного движения UNC, 2011 г., стр. 1-18)

История

Контрольно-пропускные пункты трезвости были впервые введены в Скандинавии в 1930-х годах (Элдер, Шульц и др., 2002) и стал обычным явлением в США в начале 1980-х годов (Hedlund and McCartt, 2002). В 1990 году Верховный суд США вынес решение в пользу конституционности контрольно-пропускных пунктов трезвости; однако дебаты по поводу контрольно-пропускных пунктов продолжаются, и суды некоторых штатов признали их незаконными за нарушение конституций штатов (IIHS, 2012).

Используйте

КПП «Трезвость» разрешены в 38 штатах и ​​округе Колумбия (НАБДД, [2008g] [см. Таблицу B.3]), но лишь немногие штаты проводят их часто.По данным GHSA ([2014b]), только 13 штатов проводят пропускные пункты еженедельно. Основные причины, по которым контрольно-пропускные пункты не используются более часто, — это нехватка сотрудников правоохранительных органов и недостаток финансирования ([Fell, Ferguson, et al., 2003]). (Центр исследований безопасности дорожного движения UNC, 2011 г., стр. 1-18)

Эффективность

Систематический обзор 11 высококачественных исследований, проведенный

CDC, показал, что на контрольно-пропускных пунктах количество аварий со смертельным исходом, травмами и материальным ущербом в результате употребления алкоголя снижается примерно на 20 процентов ([Elder, Shults, et al., 2002]). Точно так же метаанализ показал, что контрольно-пропускные пункты сокращают количество аварий, связанных с употреблением алкоголя, на 17 процентов, а всех аварий — на 10–15 процентов ([Erke, Goldenbeld, and Vaa, 2009]). В последние годы НАБДД поддержало ряд усилий по сокращению вождения в состоянии алкогольного опьянения с использованием контрольно-пропускных пунктов. Оценки недавних кампаний в штате Коннектикут и Западная Вирджиния с участием контрольно-пропускных пунктов трезвости и обширных платных СМИ показали снижение числа смертельных случаев, связанных с употреблением алкоголя, после программы, а также уменьшение количества водителей с положительными значениями BAC в придорожных обследованиях ([Zwicker, Chaudhary, Maloney, et al., 2007]; [Zwicker, Chaudhary, Solomon, et al., 2007]). Кроме того, исследование, посвященное демонстрационным программам в 7 штатах, выявило сокращение числа смертельных случаев, связанных с употреблением алкоголя, на 11–20 процентов в государствах, в которых использовались многочисленные контрольно-пропускные пункты или другие операции по обеспечению соблюдения правил вождения с заметными нарушениями, а также интенсивная пропаганда правоприменительной деятельности, включая платную рекламу ([[ Fell, Langston, et al., 2008]). В государствах с более низким уровнем правоприменения и гласности не наблюдалось снижения количества смертельных случаев по сравнению с соседними государствами.См. Также инициативу NHTSA по стратегической оценке государств (NHTSA, [2007]; Syner et al., 2008), программу Checkpoint Strikeforce ([Lacey, Kelley-Baker, et al., 2008]) и национальную праздничную кампанию, посвященную Дню труда: Вождение в нетрезвом виде. Через край. Под арестом ([Solomon, Hedlund, et al., 2008]). (Центр исследований безопасности дорожного движения UNC, 2011 г., стр. 1-18)

Недавние исследования эффективности

Nunn and Newby, 2011, исследовали эффективность 22 контрольно-пропускных пунктов трезвости, реализованных в течение одного года на девяти контрольно-пропускных пунктах в Индианаполисе, штат Индиана, с использованием различных методологий (до / после, разница в различиях и прерывистые временные ряды).Показатели повреждений (количество столкновений с ослабленным водителем на 100 столкновений) незначительно снизились в районах за пределами города и значительно увеличились в районах города. Контрольно-пропускные пункты трезвости также привели к небольшому значительному сокращению количества аварий, связанных с употреблением алкоголя, по сравнению с аналогичными контрольными точками, причем различия более выражены в центре города. Наконец, анализ временных рядов показал, что количество нарушенных столкновений в периоды после контрольной точки было примерно на 19 процентов меньше, чем в периоды до контрольной точки.

Измерение эффективности

Поскольку контрольно-пропускные пункты трезвости предназначены для предотвращения вождения лиц с нарушениями, подходящей мерой могло бы быть количество задержанных водителей с ограниченными возможностями, но это нелегко определить. Вместо этого правоохранительные органы отслеживают изменения в количестве аварий, травм и смертельных случаев, связанных с употреблением алкоголя. Меры могут также включать количество остановок и количество арестов DWI на контрольно-пропускной пункт или осведомленность или восприятие контрольно-пропускных пунктов, полученные в результате опросов.

Стоит

Основные затраты приходятся на время правоохранительных органов и на рекламу. Типичный контрольно-пропускной пункт требует нескольких часов от каждого задействованного сотрудника правоохранительных органов. Затраты на правоохранительные органы могут быть сокращены путем использования контрольно-пропускных пунктов с 3–5 офицерами, возможно, дополненными добровольцами, вместо 10–12 или более офицеров, используемых в некоторых юрисдикциях (NHTSA, 2002; NHTSA, [2006a]; [Stuster and Blowers, 1995] ]). Правоохранительные органы в двух сельских округах Западной Вирджинии смогли поддерживать годичную программу еженедельных контрольно-пропускных пунктов с низким персоналом.Доля ночных водителей с КДК 0,05 и выше в этих округах была на 70 процентов ниже по сравнению с водителями из сравниваемых округов, в которых не было дополнительных контрольно-пропускных пунктов ([Lacey, Ferguson, et al., 2006]). У НАБДД есть справочник, который может помочь правоохранительным органам в планировании, эксплуатации и оценке контрольно-пропускных пунктов с низким персоналом (НАБДД, [2006a]). (Центр исследований безопасности дорожного движения UNC, 2011 г., стр. 1-18–1-19)

«Реклама на контрольно-пропускных пунктах может быть дорогостоящей, если используются платные СМИ, хотя реклама может также включать заработанные СМИ» (e.g., бесплатное освещение кампании в новостях) (UNC Highway Safety Research Center, 2011, p. 1-19).

Время реализовать

«Контрольно-пропускные пункты могут быть внедрены очень быстро, если офицеры обучены обнаружению водителей с ограниченными возможностями, SFST [Стандартизированный полевой тест на трезвость] и рабочим процедурам контрольно-пропускных пунктов. См. NHTSA, 2002, для получения информации о реализации »(Исследовательский центр безопасности дорожного движения UNC, 2011, стр. 1-19).

Другие проблемы

Законность

В настоящее время

контрольно-пропускных пунктов разрешены в 38 штатах и ​​округе Колумбия (NHTSA, [2008g]).Контрольно-пропускные пункты разрешены Конституцией Соединенных Штатов, но суды некоторых штатов постановили, что контрольно-пропускные пункты нарушают конституцию их штата. Законодательные органы некоторых штатов не имеют санкционированных контрольно-пропускных пунктов. Государства, где контрольные точки не разрешены, могут использовать патрулирование насыщения (см. [«Патрулирование насыщения», далее]). (Центр исследований безопасности дорожного движения UNC, 2011, стр. 1-19)

Видимость

По данным НАБДД, контрольно-пропускные пункты

должен быть хорошо заметным и широко освещаться, чтобы быть эффективным [(NHTSA, 2011b)].Планы коммуникации и правоприменения должны быть скоординированы. Сообщения должны четко и недвусмысленно поддерживать исполнение. Платные СМИ могут быть необходимы в дополнение к новостям и другим заработанным СМИ, особенно в программе непрерывных контрольно-пропускных пунктов ([Goodwin, Foss, et al., 2005], Strategy B1). (Центр исследований безопасности дорожного движения UNC, 2011, стр. 1-19)

Аресты

Основная цель контрольно-пропускных пунктов — сдерживать водителей с ограниченными возможностями, а не увеличивать количество арестов. Полиция обычно арестовывает инвалидов-водителей, обнаруженных на контрольно-пропускных пунктах, и предает гласности эти аресты, но аресты на контрольно-пропускных пунктах не должны использоваться в качестве меры эффективности контрольно-пропускных пунктов.Количество водителей, прошедших оценку на контрольно-пропускных пунктах, было бы более подходящей мерой.

Прочие правонарушения

Контрольно-пропускные пункты

также могут использоваться для проверки наличия действительных водительских прав, использования ремней безопасности, невыполненных ордеров, угнанных автомобилей и других нарушений правил дорожного движения и уголовных правонарушений.

Объединение контрольных точек с другими видами деятельности

Чтобы сделать операции правоохранительных органов более заметными, в некоторых юрисдикциях контрольно-пропускные пункты комбинируются с другими видами деятельности, такими как патрулирование при насыщении.Например, некоторые правоохранительные органы проводят патрулирование и контрольно-пропускных пунктов, и патрулирование в течение одних и тех же выходных. Другие чередуют контрольно-пропускные пункты и патрулирование в разные выходные в рамках более масштабных мер по обеспечению соблюдения правил вождения автомобилей с ограниченными возможностями.

Таблица B.3. Государственные законы о пунктах пропуска трезвости, по состоянию на декабрь 2011 г.

ИСТОЧНИК: GHSA, 2014b.

8 ключевых вещей, которые нужно знать о Законе о контрольно-пропускных пунктах DUI в Калифорнии

Водители, арестованные на контрольно-пропускном пункте DUI , могут обжаловать свой арест по конституционным основаниям.Хотя полиции НЕ нужна «вероятная причина» для остановки водителей на контрольно-пропускном пункте, сам контрольно-пропускной пункт должен отвечать определенным требованиям как в соответствии с Конституцией Соединенных Штатов, так и Конституцией Калифорнии. Руководящие работники должны принимать все оперативные решения;

Если контрольно-пропускной пункт не соответствует этим требованиям, водитель, арестованный на такой проверке, может иметь возможность защищаться от обвинений в DUI.

Ниже наши поверенные защиты DUI в Калифорнии отвечают на следующие часто задаваемые вопросы о контрольно-пропускных пунктах DUI в Калифорнии:

1. Являются ли контрольно-пропускные пункты DUI в Калифорнии конституционными?

Контрольно-пропускные пункты трезвости DUI признаны действительными в соответствии с конституциями США и Калифорнии. ²

Верховный суд Калифорнии постановил, что контрольно-пропускные пункты DUI являются «административными инспекциями», как досмотры в аэропортах. ³ Таким образом, они являются исключением из правила Четвертой поправки, согласно которому у сотрудника должна быть вероятная причина или разумное подозрение, чтобы начать расследование DUI.

2. Чего ожидать водителю при остановке?

Правоохранительное агентство, которое управляет контрольно-пропускным пунктом трезвости в Калифорнии, отрежет часть дороги.Обычно это приводит к слиянию транспортных средств на одну или две полосы перед остановкой.

Офицер попросит водителя опустить окно. Затем офицер попросит показать водительские права и регистрацию.

Офицер обычно также вовлекает водителя в краткую беседу. Этот диалог помогает офицеру оценить, может ли кто-то вести машину в нетрезвом виде.

Факторы, которые могут привести к аресту DUI на контрольно-пропускном пункте трезвости в Калифорнии

В частности, офицер на контрольно-пропускном пункте DUI в Калифорнии проверяет, не видит ли водитель:

• шарит при получении лицензии и регистрации,
• Пахнет алкоголь,
• Не отвечает на вопросы офицера,
• Имеет в автомобиле алкогольные напитки, наркотики или наркотические принадлежности, или
• Имеет невнятную речь, красные, слезящиеся глаза или любые другие признаки физического расстройства. ⁴

При наличии признаков инвалидности офицер может начать расследование вождения в нетрезвом виде. Во время расследования офицер может попросить водителя:

В некоторых округах Калифорнии полиция может также попросить водителя сдать мазок из щеки для проверки на DUI марихуаны или других наркотиков.

Основываясь на результатах этих тестов, у офицера могут быть вероятные основания полагать, что это водитель:

3. Каковы правила и положения для контрольно-пропускных пунктов трезвости DUI в Калифорнии?

Суды в Калифорнии рассмотрят восемь различных факторов, чтобы определить, был ли контрольно-пропускной пункт законным.Не существует минимального количества, необходимого для того, чтобы конкретная контрольная точка соответствовала этому тесту.

Скорее, суд должен уравновесить:

1. Заинтересованность государства в предотвращении вождения в нетрезвом виде и
2. «субъективное вмешательство» в автомобилистов, включая потенциальную возможность создания страха и удивления. ⁵

Как объясняет защитник San Bernardino DUI Майкл Скафидди ⁶ :

«Когда у меня есть клиент, который арестован на контрольно-пропускном пункте DUI в Калифорнии, я критически исследую сам контрольно-пропускной пункт трезвости.Если какие-либо юридические требования, относящиеся к этим ловушкам DUI, не будут выполнены, я могу добиться прекращения дела моего клиента с DUI ».

Обратите внимание, что контрольно-пропускные пункты DUI сами по себе не являются неконституционными. ⁷ Однако несоблюдение полицией строгих процедур может сделать контрольно-пропускной пункт DUI, относящийся к , неконституционным.

Суды постановили, что пункты пропуска трезвости DUI являются конституционными, если они соответствуют определенным требованиям закона.

Дело Верховного суда Калифорнии по делу Ингерсолл против Палмера

Ингерсолл против Палмера является знаменательным делом, касающимся контрольно-пропускных пунктов в Калифорнии. В нем Верховный суд Калифорнии сформулировал восемь «функциональных указаний», чтобы определить, является ли контрольно-пропускной пункт DUI конституционным. ⁸

Давайте кратко рассмотрим эти факторы один за другим.

1. Надзорные офицеры должны принимать все оперативные решения.

Надзорные офицеры (в отличие от полевых офицеров) должны определять, где, как и когда будут действовать контрольно-пропускные пункты трезвости в Калифорнии. ⁹ Это сделано для того, чтобы «снизить вероятность произвольного и произвольного правоприменения». ¹⁰

2. Критерии остановки автомобилистов должны быть нейтральными.

Наблюдатели должны заранее определить, какие автомобили должны быть остановлены. Полевые офицеры не могут принимать такое решение.

Определение должно производиться с использованием «нейтральных математических критериев выбора». Примеры: остановка каждой третьей машины, пяти последовательных машин из каждых десяти и т. Д.Остановка автомобилей только определенных марок или лет выпуска или остановка только водителей определенного возраста или этнического происхождения НЕ допускается. ¹¹

3. Контрольно-пропускной пункт трезвости должен быть разумно расположен

Контрольно-пропускной пункт должен находиться в месте, где высока вероятность несчастных случаев или арестов, связанных с DUI. ¹²

4. Должны быть приняты соответствующие меры безопасности

Надзорные работники должны учитывать безопасность при выборе места для создания контрольно-пропускного пункта California DUI. ¹³

Факторы безопасности включают: схему движения

• , схему улиц
• и
• , делающую контрольно-пропускной пункт четко видимым для приближающихся водителей. ¹⁴

5. Время и продолжительность контрольно-пропускного пункта должны отражать «здравый смысл».

Ожидается, что контролирующие сотрудники будут использовать свое «здравое суждение» при установлении времени суток и продолжительности контрольно-пропускного пункта. Эффективность необходимо сравнивать с навязчивым отношением к водителям. ¹⁵

6. Контрольно-пропускной пункт должен четко демонстрировать свой официальный характер

Автомобилисты должны четко видеть, что они приближаются к официальной остановке DUI. Это помогает свести к минимуму страх и удивление со стороны законопослушных водителей. ¹⁶

Официальный характер дорожного заграждения может быть обозначен:

• предупреждающими знаками,
• проблесковыми маячками,
• маркированными полицейскими машинами и
• присутствием полицейских в униформе. ¹⁷

7. Водителей следует задерживать на минимальный срок

Водителей следует задерживать на контрольно-пропускном пункте Калифорнийского DUI только на время, достаточное для того, чтобы офицер мог кратко допросить водителя и поискать признаки опьянения например:

• алкоголь на дыхании,
• невнятная речь и
• остекленевшие или налитые кровью глаза. ¹⁸

Водителю, не имеющему признаков инвалидности, следует разрешить проехать без дальнейших задержек. ¹⁹ Любое дальнейшее расследование должно основываться на вероятных причинах или разумных подозрениях. ²⁰

8. Блокировки DUI должны быть публично объявлены заранее

В идеале, контрольные точки DUI должны быть объявлены заранее. Однако отсутствие заблаговременной рекламы само по себе не делает контрольно-пропускной пункт трезвости неконституционным. ²¹

Правоохранительные органы обычно стараются предать гласности пункты пропуска трезвости DUI примерно за неделю.Уведомление о предстоящих контрольно-пропускных пунктах часто можно найти на:

• рекламных объявлениях,
• веб-сайтах правоохранительных органов,
• местных газетах и ​​
• местных новостных станциях.

4. Может ли водитель развернуться, чтобы избежать контрольно-пропускного пункта DUI?

Нет закона, запрещающего кому-либо намеренно избежать контрольно-пропускного пункта DUI. Водитель может развернуться или выбрать другой маршрут — , если это безопасно .

На практике правоохранительные органы обычно предупреждают водителей достаточно, чтобы они могли безопасно объехать контрольно-пропускной пункт. ²² Кроме того, ведомственные правила часто запрещают офицерам останавливать автомобилистов только потому, что они намеренно избегали остановки.

Но по-прежнему действуют обычные правила дорожного движения. Полицейские могут остановить кого-либо, если, избегая контрольно-пропускного пункта DUI, он или она:

• совершает нарушение правил дорожного движения,
• имеет дефект, такой как сломанный задний фонарь, на транспортном средстве или
• имеет очевидные признаки интоксикация. ²³

5.Может ли водитель отказаться от сотрудничества?

Код транспортного средства 2814.2 (a) VC требует, чтобы все водители остановились и прошли проверку на контрольно-пропускных пунктах Калифорнии. ²⁴

Таким образом, если кто-то находится на контрольно-пропускном пункте, он / она не может отказаться выполнять инструкции офицера. Водителю, который так поступит, скорее всего, будет предъявлено обвинение в нарушении закона в Калифорнии.

Но это не означает, что водитель должен пройти полевые тесты на трезвость или перед арестом, дыхательные тесты или мазки из щеки.Эти тесты являются необязательными, и водитель может отказаться от них без штрафных санкций (хотя в любом случае это может привести к аресту водителя за DUI).

Если, тем не менее, водитель арестован на законных основаниях, отказ от теста дыхания DUI после ареста или анализа крови DUI считается отказом от химического теста. Отказ от проверки после ареста имеет последствия, включая автоматическое приостановление действия водительских прав на один год.

6. Что делать, если кого-то поймают за рулем без прав?

Что происходит с человеком, пойманным без прав на контрольно-пропускном пункте Калифорнийского DUI, зависит от того, есть ли у человека действующие водительские права, но их просто нет при себе, или

Лицензия не на имя водителя или на транспортное средство

Водителю, не имеющему лицензии, может быть предъявлено обвинение по коду транспортного средства 12951, отсутствие водительских прав. Скорее всего, это будет обвинено в нарушении закона штата Калифорния и приведет к выплате штрафа.

И если водитель позже сможет доказать, что у него были действующие права на момент остановки, есть большая вероятность, что обвинение будет снято.

Водитель не имеет действующей лицензии

Более серьезно, если у водителя нет лицензии вообще или если его / ее лицензия была приостановлена ​​или отозвана.В этом случае ему или ей может быть предъявлено обвинение:

Но автомобиль водителя не будет конфискован на контрольно-пропускном пункте DUI до тех пор, пока:

1. Это единственное обвинение против водителя (то есть он / она не также арестован за DUI или невыполненный ордер), и
2. Водитель (или зарегистрированный владелец транспортного средства, если это кто-то другой) разрешает передачу транспортного средства лицензированному водителю к концу контрольно-пропускного пункта. ²⁵

Полиция больше не может автоматически конфисковывать автомобили водителей без лицензии

До 2012 года закон Калифорнии разрешал сотрудникам конфисковывать автомобили водителей без лицензии на контрольно-пропускных пунктах DUI в Калифорнии.Противники этой практики утверждали, что такие изъятия транспортных средств:

• несправедливо нацелены на нелегальных иммигрантов, которым в то время не было разрешено получить водительские права, но которым были нужны автомобили для работы,
• представляют собой необоснованное изъятие в нарушение Четвертой поправки и
• были мотивированы финансовыми стимулами. ²⁶

В ответ на такую ​​критику Законодательное собрание Калифорнии приняло Закон о собрании 353, который теперь кодифицирован как Код автомобиля 2814 Калифорнии.2. Этот раздел запрещает немедленную конфискацию транспортного средства на контрольно-пропускном пункте для соблюдения трезвости, если единственным правонарушением водителя является вождение без действительных прав. ²⁷

7. Как люди могут заранее узнать о контрольно-пропускных пунктах DUI?

Официальные сообщения правоохранительных органов — лучший способ заранее узнать о контрольно-пропускных пунктах DUI. Другие источники предварительной информации о том, когда и где будут проводиться блокпосты трезвости, включают:

• веб-сайтов полицейских участков,
• местных газет и новостных веб-сайтов, а также
• местных телевизионных новостей.

При этом, как обсуждалось выше, предварительное публичное уведомление о предстоящих контрольно-пропускных пунктах составляет , а не . Таким образом, не все контрольно-пропускные пункты будут публиковаться через эти каналы.

Существуют ли приложения для смартфонов, которые сообщают водителям о предстоящих контрольных точках DUI?

На рынке имеется множество приложений, которые призваны предупреждать водителей о предстоящих блокировках трезвости. Кроме того, приложение данных о дорожном движении Waze сообщает о местонахождении полиции, в том числе на контрольно-пропускных пунктах.(Но помните, что данные Waze создаются пользователями и поэтому могут быть неточными или исчерпывающими.)

Обратите внимание, что приложения появляются и исчезают в зависимости от текущего состояния закона и от того, обновил ли их издатель вместе с обновлениями операционной системы платформы. .

Например, в июне 2011 года Apple (производитель iPhone) и Research in Motion (производитель Blackberry) запретили продажу приложений, которые:

• идентифицируют контрольно-пропускные пункты DUI, не опубликованные правоохранительными органами, или
• поощряют и разрешить вождение в нетрезвом виде. ²⁸

Это произошло после того, как четыре сенатора США выразили обеспокоенность тем, что такие приложения «давали пьяным водителям бесплатный инструмент для обхода контрольно-пропускных пунктов». ²⁹

Но недавний поиск в Google показал, что такие приложения все еще доступны для IOS (для iPhone), а также для телефонов, работающих под управлением ОС Android от Google.

8. Примеры недавних блокпостов в Калифорнии.

В июле 2018 года полиция Окснарда остановила почти 1000 водителей и арестовала троих на блокпосту для соблюдения трезвости.Это место было выбрано потому, что это было место недавних арестов в связи с несчастными случаями, связанными с алкоголем. ³⁰

В июне 2018 года на контрольно-пропускном пункте трезвости в Санта-Мария, Калифорния, было арестовано девять человек из-за всего лишь 481 автомобиля с экраном. ³¹ Один из них был для DUI. Остальные восемь — за нарушение водительских прав.

Но не все пункты пропуска трезвости приводят к арестам. Недавно в пятницу вечером в июне 2018 года 8-часовой блокпост, установленный Калифорнийским дорожным патрулем в Санта-Кларите, остановил 467 автомобилей, но не привел к арестам.Только 11 водителей прошли полевые тесты на трезвость. ³² Однако контрольно-пропускной пункт не работал до конца выходных, в течение которых НРП произвела пять арестов.

Арестовали на контрольно-пропускном пункте DUI? Позвоните нам за помощью…

Если вы или ваш близкий были арестованы на контрольно-пропускном пункте трезвости DUI в Калифорнии, мы приглашаем вас связаться с нами для получения бесплатной консультации.

Позвоните нам, чтобы организовать бесплатную консультацию с опытным юристом DUI из Калифорнии в офисе или по телефону.

У нас есть местные офисы в Лос-Анджелесе, долине Сан-Фернандо, Пасадене, Лонг-Бич, округе Ориндж, Вентуре, Сан-Бернардино, Ранчо Кукамонга, Риверсайде, Сан-Диего, Сакраменто, Окленде, Сан-Франциско, Сан-Хосе и по всей Калифорнии.

Для получения информации о контрольных точках трезвости Colorado DUI, пожалуйста, прочтите нашу статью о контрольных точках трезвости Colorado DUI .

Информацию о контрольно-пропускных пунктах трезвости DUI в Неваде см. В нашей статье о контрольно-пропускных пунктах трезвости DUI в Неваде.

Юридические справки:

Что делать на контрольно-пропускных пунктах: INSI

Контрольно-пропускной пункт — это обычно дорога, заблокированная шлагбаумом, людьми, минами, воротами или шипами.

Он может работать как легально (армия, полиция или силы безопасности), так и незаконно (преступные группировки, бандиты, повстанцы или силы милиции). На контрольно-пропускных пунктах цель обычно состоит в том, чтобы остановить транспортное средство и проверить наличие документов, людей в автомобиле, наркотиков, оружия или незаконной торговли людьми.На незаконных контрольно-пропускных пунктах целью является вымогательство денег, кража содержимого автомобиля или угон автомобиля и похищение пассажиров.

Вы можете не знать, что это за тип, пока не окунетесь в него. Постарайтесь идентифицировать одежду, униформу и речь, чтобы определить, является ли это контрольно-пропускным пунктом законным или незаконным, и какие политические взгляды или принадлежность могут иметь те, кто его использует.

Помните

Люди, обслуживающие КПП, могли находиться на КПП часами в жарком или холодном климате без кондиционирования или отопления.Возможно, у них не было ни еды, ни воды. Возможно, вы первые, кого они увидят сегодня.

Они могли пить, принимать наркотики или даже быть детьми, которых забрали из своих семей, а также находились под воздействием наркотиков или алкоголя. Они могут быть очень опасными и непостоянными.

Контрольно-пропускной пункт может находиться в районе, где силы безопасности подвергаются нападениям, и поэтому те, кто его обслуживает, могут нервничать и опасаться за свою жизнь. Убедитесь, что вы ничего не делаете, чтобы создать у них впечатление, что вы представляете для них угрозу.

Ваше поведение может напрямую повлиять на вашу ситуацию.

• Всегда будьте вежливы, но бдительны
• Избегайте конфронтации. Возможно, у вас цейтнот, но это не так. Не давите на них только потому, что у вас есть крайний срок.
• Представьте себя журналистом
• Если вы идете пешком, подойдите к контрольно-пропускному пункту только с необходимыми бумагами.
• Находясь в автомобиле, держите окна поднятыми, а двери запертыми. Не выходите, если это не приказано. Опустите окно, чтобы говорить ровно настолько, чтобы можно было смотреть им в глаза.
• Никогда не пытайтесь снимать без разрешения.
• Если солдаты или ополченцы, находящиеся на контрольно-пропускном пункте, настроены враждебно или нервничают, вы можете предложить что-нибудь, чтобы сгладить ситуацию.Для этого есть время и место, которые вы должны уметь оценить. Подумайте о воде, еде, сладостях или сигаретах, газетах.
• Дайте им знать, что люди знают, где вы находитесь, и что вас ждут обратно.
• Покажите им, что вы не представляете угрозы. Держите руки на виду и не делайте опрометчивых, быстрых движений. Они могут подумать, что вы собираетесь за оружием.

Приближение к неизвестному контрольно-пропускному пункту

• Ведущая машина должна предупредить оставшуюся часть конвоя
• Оценить ситуацию
• Радиосвязь с вашей базой
• Согласитесь, с кем поговорить обслуживающие КПП
• Снимите солнцезащитные очки
• Снизьте скорость (до первой передачи — 5 км / ч) и будьте готовы остановиться, выключить двигатель и нажать на ручной тормоз

Приближение к официальному КПП

Солдаты или полиция могут делать следующее:

• Проверять удостоверения личности или паспорта
• Визуальный осмотр салона (снимите солнцезащитные очки, чтобы подтвердить удостоверение личности)
• Обыскать бардачок
• Обыскать багажник / багажник
• Проведите обыск автомобиля под зеркалом
• Откройте капот и обыщите двигатель
• Увеличьте уровень поиска, если он / она подозрительны
• Если обыск проводится с собакой, водитель должен оставаться в машине и двери автомобиля должны быть закрыты

Если вам нужно быстро уйти

• Поверните рано
• Если вы не можете развернуться раньше, проехать
• Если вы не можете проехать, сверните задним ходом
• Если не можешь повернуть вспять, беги прочь

Контрольные точки базы данных (SQL Server) — SQL Server

• 23.04.2019
• Читать 8 минут

В этой статье

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

Контрольная точка создает заведомо исправную точку, с которой ядро ​​СУБД SQL Server может начать применение изменений, содержащихся в журнале, во время восстановления после неожиданного завершения работы или сбоя.

Обзор

По соображениям производительности компонент Database Engine выполняет изменения страниц базы данных в памяти — в буферном кэше — и не записывает эти страницы на диск после каждого изменения. Вместо этого компонент Database Engine периодически выдает 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, косвенные, ручные и внутренние. В следующей таблице приведены типы контрольно-пропускных пунктов :

Примечание

Параметр расширенной настройки -k SQL Server позволяет администратору базы данных регулировать поведение 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 неуправляемым ручным и внутренним контрольным точкам.

Для автоматических, ручных и внутренних контрольных точек только изменения, сделанные после последней контрольной точки, должны быть повторены во время восстановления базы данных.Это сокращает время, необходимое для восстановления базы данных.

Важно

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

Взаимодействие параметров TARGET_RECOVERY_TIME и «интервал восстановления»

В следующей таблице показано взаимодействие между серверной процедурой sp_configure « интервал восстановления » и настройкой ALTER DATABASE ... TARGET_RECOVERY_TIME для конкретной базы данных.

Автоматические контрольно-пропускные пункты

Автоматическая контрольная точка возникает каждый раз, когда количество записей журнала достигает числа, которое, по оценке компонента Database Engine, он может обработать в течение времени, указанного в параметре конфигурации сервера интервал восстановления . Дополнительные сведения см. В разделе Настройка параметра конфигурации сервера интервала восстановления.

В каждой базе данных без заданного пользователем целевого времени восстановления компонент Database Engine создает автоматические контрольные точки. Частота зависит от расширенного параметра конфигурации сервера Интервал восстановления , который определяет 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 за интервал восстановления. Когда база данных, использующая автоматические контрольные точки, достигает этого максимального количества записей журнала, компонент Database Engine выдает контрольную точку в базе данных.

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

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

После сбоя системы время, необходимое для восстановления данной базы данных, во многом зависит от количества случайных операций ввода-вывода, необходимых для повтора страниц, которые были грязными во время сбоя. Это означает, что установка интервала восстановления ненадежна. Он не может определить точную продолжительность восстановления.Более того, когда выполняется автоматическая контрольная точка, общие операции ввода-вывода для данных значительно и весьма непредсказуемо возрастают.

Влияние интервала восстановления на производительность

Для системы онлайн-обработки транзакций (OLTP), использующей короткие транзакции, интервал восстановления является основным фактором, определяющим время восстановления. Однако параметр интервал восстановления не влияет на время, необходимое для отмены длительной транзакции.Восстановление базы данных с длительной транзакцией может занять намного больше времени, чем время, указанное в настройке интервал восстановления .

Например, если для выполнения обновлений длительной транзакции потребовалось два часа, прежде чем экземпляр сервера был отключен, фактическое восстановление занимает значительно больше времени, чем значение интервала восстановления для восстановления длинной 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 Восстановление и восстановление: Обзор (SQL Server).

Обычно значения по умолчанию обеспечивают оптимальную производительность восстановления. Однако изменение интервала восстановления может улучшить производительность в следующих случаях:

• Если восстановление обычно занимает значительно больше 1 минуты, когда длительные транзакции не откатываются.

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

Если вы решили увеличить интервал восстановления , мы рекомендуем увеличивать его постепенно небольшими приращениями и оценивать влияние каждого постепенного увеличения на производительность восстановления. Этот подход важен, потому что по мере увеличения значения интервала восстановления 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 когда интервал восстановления установлен на 1 минуту.

Непрямые контрольно-пропускные пункты

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

• Оперативная транзакционная рабочая нагрузка в базе данных, настроенной для косвенных контрольных точек, может испытывать снижение производительности. Косвенные контрольные точки гарантируют, что количество грязных страниц ниже определенного порога, поэтому восстановление базы данных завершится 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 косвенные контрольные точки включены в базе данных, получающей большое количество операций DML, фоновый модуль записи может начать агрессивную очистку грязных буферов на диск, чтобы гарантировать, что время, необходимое для выполнения восстановления, находится в пределах целевого времени восстановления, установленного для базы данных. Это может вызвать дополнительную активность ввода-вывода в определенных системах, что может способствовать снижению производительности, если дисковая подсистема работает выше или приближается к пороговому значению ввода-вывода.

• Косвенные контрольные точки позволяют надежно контролировать время восстановления базы данных, учитывая стоимость случайного ввода-вывода во время REDO.Это позволяет экземпляру сервера оставаться в пределах верхнего предела времени восстановления для данной базы данных (кроме случаев, когда длительная транзакция вызывает чрезмерное время UNDO).

• Косвенные контрольные точки уменьшают пики ввода-вывода, связанные с контрольными точками, за счет постоянной записи грязных страниц на диск в фоновом режиме.

Однако рабочая нагрузка онлайн-транзакций в базе данных, настроенной для косвенных контрольных точек, может испытывать снижение 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 косвенной контрольной точки.

Улучшена масштабируемость косвенных контрольных точек

До SQL Server 2019 (15.x) вы могли столкнуться с ошибками невыдающего планировщика, когда есть база данных, которая генерирует большое количество грязных страниц, например tempdb .В SQL Server 2019 (15.x) улучшена масштабируемость для косвенной контрольной точки, что должно помочь избежать этих ошибок в базах данных с большой рабочей нагрузкой UPDATE / INSERT .

Внутренние КПП

Внутренние контрольные точки создаются различными серверными компонентами, чтобы гарантировать соответствие образов дисков текущему состоянию журнала. Внутренняя контрольная точка генерируется в ответ на следующие события:

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

• Сделана резервная копия базы данных.

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

• Выполняется действие, требующее завершения работы базы данных. Например, для параметра AUTO_CLOSE установлено значение ON, и последнее пользовательское соединение с базой данных закрыто, или при изменении параметра базы данных требуется перезапуск базы данных.

• Экземпляр SQL Server останавливается путем остановки службы SQL Server (MSSQLSERVER).Любое действие вызывает контрольную точку в каждой базе данных в экземпляре SQL Server.

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

Для изменения интервала восстановления на экземпляре сервера

Для настройки косвенных контрольных точек в базе данных

Оформить ручной чекпоинт по базе

См. Также

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

контрольных точек клеточного цикла | Биология для майоров I

Определите и объясните важные контрольные точки, через которые проходит клетка во время клеточного цикла

Как мы только что узнали, клеточный цикл — довольно сложный процесс.Чтобы убедиться, что все идет правильно, в цикле есть контрольные точки. Давайте узнаем об этом и о том, как они помогают контролировать клеточный цикл.

Цели обучения

• Определите важные контрольные точки в делении клеток
• Объясните, как ошибки в делении клеток связаны с раком

Длина клеточного цикла сильно различается даже внутри клеток одного организма. У человека частота обновления клеток колеблется от нескольких часов на раннем этапе эмбрионального развития до в среднем от двух до пяти дней для эпителиальных клеток и до всей жизни человека, проведенной в G ₀ специализированными клетками, такими как корковые нейроны. или клетки сердечной мышцы.Также существует вариация времени, которое клетка проводит в каждой фазе клеточного цикла. Когда быстро делящиеся клетки млекопитающих выращивают в культуре (вне тела при оптимальных условиях роста), продолжительность цикла составляет около 24 часов. В быстро делящихся человеческих клетках с 24-часовым клеточным циклом фаза G ₁ длится примерно девять часов, фаза S длится 10 часов, фаза G ₂ длится примерно четыре с половиной часа и фаза M длится примерно полчаса.У ранних зародышей плодовых мушек клеточный цикл завершается примерно за восемь минут. Время событий клеточного цикла контролируется механизмами, которые являются как внутренними, так и внешними по отношению к клетке.

Регулирование клеточного цикла внешними событиями

И инициация, и ингибирование клеточного деления запускаются внешними по отношению к клетке событиями, когда она собирается начать процесс репликации. Событие может быть таким простым, как смерть соседней клетки, или столь же масштабным, как выброс гормонов, способствующих росту, таких как гормон роста человека (HGH).Недостаток гормона роста может подавлять деление клеток, приводя к карликовости, тогда как избыток гормона роста может привести к гигантизму. Скученность клеток также может препятствовать делению клеток. Другой фактор, который может инициировать деление клетки, — это размер клетки; по мере роста клетки она становится неэффективной из-за уменьшения отношения поверхности к объему. Решение этой проблемы — разделить.

Независимо от источника сообщения, ячейка получает сигнал, и серия событий внутри ячейки позволяет ей перейти в промежуточную фазу.Двигаясь вперед от этой начальной точки, все параметры, требуемые во время каждой фазы клеточного цикла, должны быть соблюдены, иначе цикл не может продолжаться.

Правила на внутренних контрольно-пропускных пунктах

Важно, чтобы продуцируемые дочерние клетки были точными дубликатами родительской клетки. Ошибки в дупликации или распределении хромосом приводят к мутациям, которые могут передаваться каждой новой клетке, полученной из аномальной клетки. Чтобы предотвратить дальнейшее деление скомпрометированной клетки, существуют механизмы внутреннего контроля, которые работают в трех основных контрольных точках клеточного цикла.Контрольная точка — это одна из нескольких точек в цикле эукариотической клетки, в которой переход клетки к следующей стадии цикла может быть остановлен до тех пор, пока условия не станут благоприятными. Эти контрольные точки возникают ближе к концу G ₁ , на переходе G ₂ / M и во время метафазы (рисунок 1).

Рисунок 1. Клеточный цикл контролируется на трех контрольных точках. Целостность ДНК оценивается на контрольно-пропускном пункте G ₁ . Правильная дупликация хромосом оценивается на контрольной точке G ₂ .Присоединение каждой кинетохоры к волокну веретена оценивается в контрольной точке M.

G

₁ КПП

Контрольная точка G ₁ определяет, все ли условия благоприятны для продолжения деления клеток. Контрольная точка G ₁ , также называемая точкой ограничения (у дрожжей), представляет собой точку, в которой клетка необратимо присоединяется к процессу клеточного деления. Внешние воздействия, такие как факторы роста, играют большую роль в переносе клетки через контрольную точку G ₁ .Помимо адекватных резервов и размера клеток, на контрольно-пропускном пункте G ₁ проводится проверка на повреждение геномной ДНК. Ячейка, не отвечающая всем требованиям, не сможет перейти в фазу S. Ячейка может остановить цикл и попытаться исправить проблемное состояние, или ячейка может перейти в G ₀ и ожидать дальнейших сигналов, когда условия улучшатся.

G

₂ КПП

Контрольная точка G ₂ блокирует вход в митотическую фазу, если не выполняются определенные условия.На контрольно-пропускном пункте G ₁ оценивается размер клеток и запасы белка. Однако наиболее важная роль контрольной точки G ₂ — гарантировать, что все хромосомы реплицированы и реплицируемая ДНК не повреждена. Если механизмы контрольной точки обнаруживают проблемы с ДНК, клеточный цикл останавливается, и клетка пытается либо завершить репликацию ДНК, либо восстановить поврежденную ДНК.

Контрольно-пропускной пункт M

Контрольная точка M возникает ближе к концу метафазной стадии кариокинеза.Контрольная точка M также известна как контрольная точка веретена, потому что она определяет, все ли сестринские хроматиды правильно прикреплены к микротрубочкам веретена. Поскольку разделение сестринских хроматид во время анафазы является необратимым этапом, цикл не будет продолжаться до тех пор, пока кинетохоры каждой пары сестринских хроматид не будут прочно закреплены по крайней мере на двух веретенообразных волокнах, выходящих из противоположных полюсов клетки.

Посмотрите, что происходит в контрольных точках G ₁ , G ₂ и M, загрузив эту анимацию клеточного цикла.

Регулятор молекул клеточного цикла

В дополнение к внутренне контролируемым контрольным точкам существуют две группы внутриклеточных молекул, которые регулируют клеточный цикл. Эти регуляторные молекулы либо способствуют переходу клетки к следующей фазе (позитивная регуляция), либо останавливают цикл (негативная регуляция). Молекулы-регуляторы могут действовать индивидуально или влиять на активность или продукцию других регуляторных белков. Следовательно, отказ одного регулятора может почти не повлиять на клеточный цикл, особенно если одно и то же событие контролируется несколькими механизмами.И наоборот, действие недостаточного или нефункционирующего регулятора может быть широкомасштабным и, возможно, фатальным для клетки, если затронуты несколько процессов.

Положительная регуляция клеточного цикла

Две группы белков, называемые циклинами и циклинзависимыми киназами (Cdks), отвечают за прохождение клетки через различные контрольные точки. Уровни четырех циклиновых белков колеблются на протяжении клеточного цикла предсказуемым образом (рис. 2). Повышение концентрации циклиновых белков вызывается как внешними, так и внутренними сигналами.После того, как клетка переходит на следующую стадию клеточного цикла, циклины, которые были активны на предыдущей стадии, разлагаются.

Рис. 2. Концентрации циклиновых белков изменяются на протяжении клеточного цикла. Существует прямая корреляция между накоплением циклина и тремя основными контрольными точками клеточного цикла. Также обратите внимание на резкое снижение уровней циклина после каждой контрольной точки (переход между фазами клеточного цикла), поскольку циклин разрушается цитоплазматическими ферментами. (кредит: модификация работы «WikiMiMa» / Wikimedia Commons)

Циклины регулируют клеточный цикл только тогда, когда они прочно связаны с Cdks.Чтобы быть полностью активным, комплекс Cdk / cyclin также должен фосфорилироваться в определенных местах. Как и все киназы, Cdks представляют собой ферменты (киназы), которые фосфорилируют другие белки. Фосфорилирование активирует белок, изменяя его форму. Белки, фосфорилированные Cdks, участвуют в продвижении клетки к следующей фазе (рис. 3). Уровни белков Cdk относительно стабильны на протяжении клеточного цикла; однако концентрации циклина колеблются и определяют, когда образуются комплексы Cdk / циклин.Различные циклины и Cdks связываются в определенных точках клеточного цикла и, таким образом, регулируют разные контрольные точки.

Рис. 3. Циклинзависимые киназы (Cdks) представляют собой протеинкиназы, которые при полной активации могут фосфорилировать и, таким образом, активировать другие белки, которые продвигают клеточный цикл мимо контрольной точки. Чтобы стать полностью активированным, Cdk должен связываться с белком циклина, а затем фосфорилироваться другой киназой.

Поскольку циклические колебания уровней циклина основаны на времени клеточного цикла, а не на конкретных событиях, регуляция клеточного цикла обычно происходит либо с помощью одних молекул Cdk, либо комплексов Cdk / циклин.Без определенной концентрации полностью активированных комплексов циклин / Cdk клеточный цикл не может проходить через контрольные точки.

Хотя циклины являются основными регуляторными молекулами, которые определяют поступательный импульс клеточного цикла, существует несколько других механизмов, которые регулируют ход цикла с отрицательными, а не положительными эффектами. Эти механизмы по существу блокируют развитие клеточного цикла до тех пор, пока не будут устранены проблемные условия. Молекулы, препятствующие полной активации Cdk, называются ингибиторами Cdk.Многие из этих молекул-ингибиторов прямо или косвенно контролируют конкретное событие клеточного цикла. Блок, помещенный на Cdks молекулами ингибитора, не будет удален до тех пор, пока не будет выполнено определенное событие, которое отслеживает ингибитор.

Отрицательная регуляция клеточного цикла

Вторая группа регуляторных молекул клеточного цикла — негативные регуляторы. Отрицательные регуляторы останавливают клеточный цикл. Помните, что при положительном регулировании активные молекулы заставляют цикл прогрессировать.

Наиболее изученными негативными регуляторными молекулами являются белок ретинобластомы (Rb), p53 и p21.Белки ретинобластомы представляют собой группу белков-супрессоров опухолей, распространенных во многих клетках. Обозначения 53 и 21 относятся к функциональным молекулярным массам белков (p) в килодальтонах. Многое из того, что известно о регуляции клеточного цикла, получено в результате исследований, проведенных с клетками, утратившими регуляторный контроль. Было обнаружено, что все три из этих регуляторных белков повреждены или нефункциональны в клетках, которые начали бесконтрольно реплицироваться (стали злокачественными). В каждом случае основной причиной неконтролируемого прохождения клеточного цикла была неправильная копия регуляторного белка.

Rb, p53 и p21 действуют в первую очередь на контрольной точке G ₁ . p53 — это многофункциональный белок, который оказывает большое влияние на приверженность клетки к делению, потому что он действует, когда в клетках, которые подвергаются подготовительным процессам во время G ₁ , есть поврежденная ДНК. Если обнаружена поврежденная ДНК, p53 останавливает клеточный цикл и привлекает ферменты для восстановления ДНК. Если ДНК не может быть восстановлена, p53 может вызвать апоптоз или самоубийство клетки, чтобы предотвратить дублирование поврежденных хромосом.По мере повышения уровня p53 запускается производство p21. p21 обеспечивает остановку цикла, диктуемого p53, путем связывания и ингибирования активности комплексов Cdk / циклин. По мере того, как клетка подвергается большему стрессу, накапливаются более высокие уровни p53 и p21, что снижает вероятность перехода клетки в S-фазу.

Rb оказывает свое регулирующее влияние на другие положительные белки-регуляторы. В основном Rb контролирует размер ячейки. В активном дефосфорилированном состоянии Rb связывается с белками, называемыми факторами транскрипции, чаще всего с E2F (рис. 4).Факторы транскрипции «включают» определенные гены, позволяя производить белки, кодируемые этим геном. Когда Rb связан с E2F, производство белков, необходимых для перехода G ₁ / S, блокируется. По мере увеличения размера клетки Rb медленно фосфорилируется, пока не станет инактивированным. Rb высвобождает E2F, который теперь может включать ген, продуцирующий переходный белок, и этот конкретный блок снимается. Чтобы клетка прошла через каждую из контрольных точек, все положительные регуляторы должны быть «включены», а все отрицательные регуляторы должны быть «выключены».”

Практический вопрос

Рис. 4. Rb останавливает клеточный цикл и освобождает его в ответ на рост клеток.

Rb и другие белки, негативно регулирующие клеточный цикл, иногда называют супрессорами опухолей. Как вы думаете, почему для этих белков подходит название «опухолевый супрессор»?

Показать ответ

Rb и другие негативные регуляторные белки контролируют деление клеток и, следовательно, предотвращают образование опухолей. Мутации, мешающие этим белкам выполнять свои функции, могут привести к раку.

Рак и клеточный цикл

Рак включает множество различных заболеваний, вызываемых общим механизмом: неконтролируемым ростом клеток. Несмотря на избыточность и перекрывающиеся уровни контроля клеточного цикла, ошибки все же возникают. Одним из критических процессов, контролируемых механизмом контроля контрольных точек клеточного цикла, является правильная репликация ДНК во время S-фазы. Даже когда все элементы управления клеточным циклом полностью функциональны, небольшой процент ошибок репликации (мутаций) передается дочерним клеткам.Если изменения в нуклеотидной последовательности ДНК происходят в кодирующей части гена и не исправляются, возникает мутация гена. Все виды рака начинаются, когда мутация гена приводит к образованию дефектного белка, который играет ключевую роль в воспроизводстве клеток. Изменение в клетке, которое является результатом неправильного белка, может быть незначительным: возможно, небольшая задержка в связывании Cdk с циклином или белком Rb, который отделяется от своей целевой ДНК, но все еще фосфорилирован. Однако даже незначительные ошибки могут способствовать более быстрому возникновению последующих ошибок.Снова и снова небольшие неисправленные ошибки передаются от родительской клетки к дочерним клеткам и усиливаются по мере того, как каждое поколение производит больше нефункциональных белков из-за неисправленных повреждений ДНК. В конце концов, скорость клеточного цикла увеличивается, поскольку эффективность механизмов контроля и восстановления снижается. Неконтролируемый рост мутировавших клеток опережает рост нормальных клеток в этой области, что может привести к опухоли (~ Ом ).

Протоонкогены

Гены, кодирующие положительные регуляторы клеточного цикла, называются протоонкогенами .Протоонкогены — это нормальные гены, которые при определенных мутациях становятся онкогенами , генами, которые приводят к тому, что клетка становится злокачественной. Подумайте, что может произойти с клеточным циклом в клетке с недавно приобретенным онкогеном. В большинстве случаев изменение последовательности ДНК приводит к менее функциональному (или нефункциональному) белку. Результат пагубен для клетки и, вероятно, помешает клетке завершить клеточный цикл; тем не менее, организм не пострадает, потому что мутация не будет перенесена.Если клетка не может воспроизводиться, мутация не распространяется и ущерб минимален. Однако иногда мутация гена вызывает изменение, которое увеличивает активность положительного регулятора. Например, мутация, которая позволяет активировать Cdk без партнерства с циклином, может подтолкнуть клеточный цикл за контрольную точку до того, как будут выполнены все необходимые условия. Если полученные дочерние клетки будут слишком повреждены, чтобы подвергнуться дальнейшим клеточным делениям, мутация не будет распространяться, и организму не будет нанесен вред.Однако, если атипичные дочерние клетки способны подвергаться дальнейшим клеточным делениям, последующие поколения клеток, вероятно, будут накапливать еще больше мутаций, возможно, в дополнительных генах, регулирующих клеточный цикл.

Ген Cdk в приведенном выше примере — только один из многих генов, которые считаются протоонкогенами. Помимо белков, регулирующих клеточный цикл, любой белок, влияющий на цикл, может быть изменен таким образом, чтобы перекрыть контрольные точки клеточного цикла. Онкоген — это любой ген, изменение которого приводит к увеличению скорости развития клеточного цикла.

Гены супрессоров опухолей

Подобно протоонкогенам, многие негативные регуляторные белки клеточного цикла были обнаружены в клетках, ставших злокачественными. Гены-супрессоры опухоли представляют собой сегменты ДНК, которые кодируют белки-негативные регуляторы, тип регуляторов, которые при активации могут предотвращать неконтролируемое деление клетки. Коллективная функция наиболее изученных белков гена-супрессора опухолей, Rb, p53 и p21, состоит в том, чтобы создать препятствие на пути развития клеточного цикла до тех пор, пока не завершатся определенные события.Клетка, несущая мутированную форму негативного регулятора, может быть не в состоянии остановить клеточный цикл, если возникнет проблема. Подавители опухолей похожи на тормоза в автомобиле: неисправные тормоза могут способствовать автомобильной аварии.

Мутировавшие гены р53 были идентифицированы более чем в половине всех опухолевых клеток человека. Это открытие неудивительно в свете множества ролей, которые белок p53 играет в контрольной точке G ₁ . Клетка с дефектным p53 может не обнаружить ошибки, присутствующие в геномной ДНК (рис. 5).Даже если частично функциональный p53 действительно идентифицирует мутации, он больше не может сигнализировать о необходимых ферментах репарации ДНК. В любом случае поврежденная ДНК останется неисправленной. На этом этапе функциональный p53 будет считать клетку не подлежащей спасению и запускать запрограммированную гибель клеток (апоптоз). Однако поврежденная версия p53, обнаруженная в раковых клетках, не может запускать апоптоз.

Рис. 5. Роль нормального p53 — контролировать ДНК и снабжение кислородом (гипоксия — это состояние пониженного снабжения кислородом).Если обнаружено повреждение, p53 запускает механизмы репарации. Если восстановление безуспешно, p53 сигнализирует об апоптозе. Клетка с аномальным белком p53 не может восстанавливать поврежденную ДНК и, следовательно, не может сигнализировать об апоптозе. Клетки с аномальным p53 могут стать злокачественными. (кредит: модификация работы Тьерри Сусси)

Утрата функции p53 имеет другие последствия для клеточного цикла. Мутировавший p53 может потерять способность запускать производство p21. Без адекватного уровня p21 нет эффективного блокирования активации Cdk.По сути, без полностью функционального p53 контрольная точка G ₁ серьезно нарушена, и клетка переходит прямо из G ₁ в S независимо от внутренних и внешних условий. По завершении этого укороченного клеточного цикла образуются две дочерние клетки, унаследовавшие мутировавший ген p53. Учитывая неоптимальные условия, в которых воспроизводилась родительская клетка, вполне вероятно, что дочерние клетки приобретут другие мутации в дополнение к дефектному гену-супрессору опухоли.Клетки, такие как эти дочерние клетки, быстро накапливают как онкогены, так и нефункциональные гены-супрессоры опухолей. И снова результат — рост опухоли.

В этом видео рассматривается, как рак является побочным продуктом нарушенной репликации ДНК:

Вкратце: контрольные точки клеточного цикла

Каждый этап клеточного цикла контролируется внутренними средствами контроля, называемыми контрольными точками. В клеточном цикле есть три основных контрольных точки: одна около конца G ₁ , вторая на переходе G ₂ / M и третья во время метафазы.Положительные молекулы регулятора позволяют клеточному циклу перейти к следующей стадии. Отрицательные молекулы регулятора контролируют клеточные условия и могут останавливать цикл до тех пор, пока не будут выполнены определенные требования.

Рак — результат неконтролируемого деления клеток, вызванного нарушением механизмов, регулирующих клеточный цикл. Утрата контроля начинается с изменения последовательности ДНК гена, который кодирует одну из регуляторных молекул. Неправильные инструкции приводят к тому, что белок не функционирует должным образом.Любое нарушение работы системы мониторинга может привести к передаче дочерним клеткам других ошибок. Каждое последующее деление клеток приводит к появлению дочерних клеток с еще большим накопленным повреждением. В конце концов, все контрольные точки перестают функционировать, и быстро воспроизводящиеся клетки вытесняют нормальные клетки, что приводит к опухоли или лейкемии (раку крови).

Проверьте свое понимание

Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.В этой короткой викторине , а не засчитываются в вашу оценку в классе, и вы можете пересдавать ее неограниченное количество раз.

Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.

Контроль клеточного цикла

Регулирование клеточного цикла внешними событиями

Внешние факторы могут влиять на клеточный цикл, ингибируя или инициируя деление клеток.

Цели обучения

Опишите внешние события, которые могут повлиять на регуляцию клеточного цикла

Основные выводы

Ключевые моменты

• Гибель близлежащих клеток и наличие или отсутствие определенных гормонов могут повлиять на клеточный цикл.
• Высвобождение гормонов, способствующих росту, таких как HGH, может инициировать деление клеток, а недостаток этих гормонов может ингибировать деление клеток.
• Рост клеток инициирует деление клеток, потому что клетки должны делиться при уменьшении отношения поверхности к объему; скученность клеток подавляет деление клеток.
• Ключевые условия должны быть выполнены, прежде чем клетка сможет перейти в межфазную фазу.

Ключевые термины

• гигантизм : состояние, вызванное чрезмерной выработкой гормона роста, приводящее к чрезмерному росту костей
• гормон роста : любой полипептидный гормон, секретируемый гипофизом, который способствует росту и регулирует метаболизм углеводов, белков и липидов
• карликовость : состояние, вызванное недостатком гормона роста, приводящее к низкому росту и непропорционально малым конечностям по сравнению с телом

Регулирование клеточного цикла внешними событиями

В отличие от жизни организмов, которая представляет собой прямую последовательность от рождения к смерти, жизнь клетки протекает по циклической схеме.Каждая ячейка производится как часть своей родительской ячейки. Когда дочерняя клетка делится, она превращается в две новые клетки, что может привести к предположению, что каждая клетка способна быть бессмертной, пока ее потомки могут продолжать делиться. Однако все клетки в организме живут столько, сколько живет организм. Некоторые клетки действительно живут дольше, чем другие, но в конечном итоге все клетки умирают, когда их жизненные функции прекращаются. Большинство клеток в организме находятся в состоянии интерфазы, не делящейся стадии жизненного цикла клетки.Когда эта стадия заканчивается, клетки переходят в разделительную часть своей жизни, называемую митозом.

И инициация, и ингибирование клеточного деления запускаются внешними по отношению к клетке событиями, когда она собирается начать процесс репликации. Событие может быть таким простым, как смерть соседней клетки, или столь же масштабным, как выброс гормонов, способствующих росту, таких как гормон роста человека (HGH). Недостаток гормона роста может подавлять деление клеток, приводя к карликовости, тогда как избыток гормона роста может привести к гигантизму.Скученность клеток также может препятствовать делению клеток. Другой фактор, который может инициировать деление клетки, — это размер клетки; по мере роста клетки она становится неэффективной из-за уменьшения отношения поверхности к объему. Решение этой проблемы — разделить.

Карликовость : Коммодор Нут (справа) был известным цирковым артистом, страдающим карликовостью. Это было результатом недостатка гормона роста человека.

Независимо от источника сообщения, ячейка получает сигнал, и серия событий внутри ячейки позволяет ей перейти в промежуточную фазу.Двигаясь вперед от этой начальной точки, все параметры, требуемые во время каждой фазы клеточного цикла, должны быть соблюдены, иначе цикл не может продолжаться.

Регулирование клеточного цикла на внутренних контрольно-пропускных пунктах

Клеточный цикл контролируется тремя внутренними контрольными точками, которые оценивают состояние генетической информации.

Цели обучения

Объясните влияние внутренних контрольных точек на регуляцию клеточного цикла

Основные выводы

Ключевые моменты

• Контрольная точка — это одна из нескольких точек в цикле эукариотических клеток, в которых переход клетки к следующей стадии цикла может быть остановлен до тех пор, пока условия не станут благоприятными.
• Повреждение ДНК и другие внешние факторы оцениваются на контрольно-пропускном пункте G1; если условия неадекватны, клетке не будет позволено продолжить S-фазу интерфазы.
• Контрольная точка G2 гарантирует, что все хромосомы были реплицированы, и что реплицированная ДНК не повреждается до того, как клетка войдет в митоз.
• Контрольная точка M определяет, все ли сестринские хроматиды правильно прикреплены к микротрубочкам веретена до того, как клетка перейдет в стадию необратимой анафазы.

Ключевые термины

• точка ограничения : (контрольная точка G1) точка в клеточном цикле животного, в которой клетка становится «привязанной» к клеточному циклу, что определяется внешними факторами и сигналами
• Контрольная точка веретена : (контрольная точка M) предотвращает разделение дублированных хромосом до тех пор, пока каждая хромосома не будет должным образом прикреплена к устройству веретена
• циклин : любой из группы белков, регулирующих клеточный цикл путем образования комплекса с киназами

.

• Контрольная точка G2 : гарантирует, что все хромосомы были реплицированы, и что реплицированная ДНК не повреждена

Правила на внутренних контрольно-пропускных пунктах

Важно, чтобы дочерние клетки были точными дубликатами родительской клетки.Ошибки в дупликации или распределении хромосом приводят к мутациям, которые могут передаваться каждой новой клетке, полученной из аномальной клетки. Чтобы предотвратить дальнейшее деление скомпрометированной клетки, механизмы внутреннего контроля работают в трех основных контрольных точках клеточного цикла. Контрольная точка — это одна из нескольких точек в цикле эукариотической клетки, в которой переход клетки к следующему этапу цикла может быть остановлен до тех пор, пока условия не станут благоприятными (например, будет восстановлена ​​ДНК). Эти контрольные точки возникают ближе к концу G ₁ , на переходе G ₂ / M и во время метафазы.

Внутренние контрольные точки во время клеточного цикла : клеточный цикл контролируется в трех контрольных точках. Целостность ДНК оценивается на контрольно-пропускном пункте G1. Правильная дупликация хромосом оценивается на контрольной точке G2. Присоединение каждой кинетохоры к волокну веретена оценивается в контрольной точке M.

G

₁ КПП

Контрольная точка G ₁ определяет, все ли условия благоприятны для продолжения деления клеток.Контрольная точка G ₁ , также называемая точкой ограничения (у дрожжей), представляет собой точку, в которой клетка необратимо присоединяется к процессу клеточного деления. Внешние воздействия, такие как факторы роста, играют большую роль в переносе клетки через контрольную точку G ₁ . Ячейка пройдет контрольную точку только в том случае, если она подходящего размера и имеет достаточные запасы энергии. На этом этапе клетка также проверяет наличие повреждений ДНК. Ячейка, не отвечающая всем требованиям, не перейдет в фазу S.Ячейка может остановить цикл и попытаться исправить проблемное состояние, или ячейка может перейти в фазу G ₀ (неактивную) и ожидать дальнейших сигналов, когда условия улучшатся.

Если клетка соответствует требованиям для контрольной точки G ₁ , клетка перейдет в S-фазу и начнет репликацию ДНК. Этот переход, как и все основные переходы контрольных точек в клеточном цикле, сигнализируется циклинами и циклинзависимыми киназами (CDK). Циклины — это сигнальные молекулы, которые регулируют клеточный цикл.

G

₂ КПП

Контрольная точка G ₂ блокирует вход в митотическую фазу, если не выполняются определенные условия. Как и в случае с контрольной точкой G ₁ , оценивается размер клеток и запасы белка. Однако наиболее важная роль контрольной точки G ₂ — гарантировать, что все хромосомы точно воспроизведены без ошибок или повреждений. Если механизмы контрольной точки обнаруживают проблемы с ДНК, клеточный цикл останавливается, и клетка пытается либо завершить репликацию ДНК, либо восстановить поврежденную ДНК.Если ДНК была правильно реплицирована, циклинзависимые киназы (CDK) сигнализируют о начале деления митотических клеток.

Контрольно-пропускной пункт M

Контрольная точка M возникает ближе к концу метафазной стадии митоза. Контрольная точка M также известна как контрольная точка веретена, потому что она определяет, все ли сестринские хроматиды правильно прикреплены к микротрубочкам веретена. Поскольку разделение сестринских хроматид во время анафазы является необратимым этапом, цикл не будет продолжаться до тех пор, пока кинетохоры каждой пары сестринских хроматид не будут прочно закреплены по крайней мере на двух веретенообразных волокнах, выходящих из противоположных полюсов клетки.

Регулятор молекул клеточного цикла

Клеточный цикл контролируется молекулами-регуляторами, которые либо способствуют этому процессу, либо останавливают его развитие.

Цели обучения

Дифференцировать молекулы, регулирующие клеточный цикл

Основные выводы

Ключевые моменты

• Две группы белков, циклины и циклин-зависимые киназы (Cdks), ответственны за стимулирование клеточного цикла.
• Циклины регулируют клеточный цикл только тогда, когда они связаны с Cdks; Чтобы быть полностью активным, комплекс Cdk / циклин должен быть фосфорилирован, что позволяет ему фосфорилировать другие белки, которые продвигают клеточный цикл.
• Отрицательные молекулы-регуляторы (Rb, p53 и p21) действуют в основном в контрольной точке G ₁ и препятствуют продвижению клетки к делению до тех пор, пока поврежденная ДНК не будет восстановлена.
• p53 останавливает клеточный цикл и привлекает ферменты для восстановления поврежденной ДНК; если ДНК не может быть восстановлена, p53 запускает апоптоз, чтобы предотвратить дупликацию.
• Производство p21 запускается p53; p21 останавливает цикл, связываясь с комплексом Cdk / циклин и ингибируя его активность.
• Дефосфорилированный Rb связывается с E2F, что останавливает клеточный цикл; когда клетка растет, Rb фосфорилируется и высвобождает E2F, который ускоряет клеточный цикл.

Ключевые термины

• циклин : любой из группы белков, регулирующий клеточный цикл путем образования комплекса с киназами

.

• циклинзависимая киназа : (CDK) член семейства протеинкиназ, впервые обнаруженный благодаря его роли в регуляции клеточного цикла посредством фосфорилирования
• белок ретинобластомы : (Rb) группа белков-супрессоров опухоли, которая регулирует клеточный цикл путем мониторинга размера клетки

Регулятор молекул клеточного цикла

В дополнение к внутренне контролируемым контрольным точкам существуют две группы внутриклеточных молекул, которые регулируют клеточный цикл.Эти регуляторные молекулы либо способствуют переходу клетки к следующей фазе (позитивная регуляция), либо останавливают цикл (негативная регуляция). Молекулы-регуляторы могут действовать индивидуально или влиять на активность или продукцию других регуляторных белков. Следовательно, отказ одного регулятора может почти не повлиять на клеточный цикл, особенно если одно и то же событие контролируется несколькими механизмами. И наоборот, действие недостаточного или нефункционирующего регулятора может быть широкомасштабным и, возможно, фатальным для клетки, если затронуты несколько процессов.

Положительная регуляция клеточного цикла

Две группы белков, называемые циклинами и циклинзависимыми киназами (Cdks), отвечают за прохождение клетки через различные контрольные точки. Уровни четырех циклиновых белков колеблются на протяжении клеточного цикла предсказуемым образом. Повышение концентрации циклиновых белков вызывается как внешними, так и внутренними сигналами. После того, как клетка переходит на следующую стадию клеточного цикла, циклины, которые были активны на предыдущей стадии, разлагаются.

Концентрации циклинов в контрольных точках : Концентрации циклиновых белков изменяются на протяжении клеточного цикла. Существует прямая корреляция между накоплением циклина и тремя основными контрольными точками клеточного цикла. Также обратите внимание на резкое снижение уровней циклина после каждой контрольной точки (переход между фазами клеточного цикла), поскольку циклин расщепляется цитоплазматическими ферментами.

Циклины регулируют клеточный цикл только тогда, когда они прочно связаны с Cdks. Чтобы быть полностью активным, комплекс Cdk / cyclin также должен фосфорилироваться в определенных местах.Как и все киназы, Cdks представляют собой ферменты (киназы), которые фосфорилируют другие белки. Фосфорилирование активирует белок, изменяя его форму. Белки, фосфорилированные Cdk, участвуют в продвижении клетки к следующей фазе. Уровни белков Cdk относительно стабильны на протяжении всего клеточного цикла; однако концентрации циклина колеблются и определяют, когда образуются комплексы Cdk / циклин. Различные циклины и Cdks связываются в определенных точках клеточного цикла и, таким образом, регулируют разные контрольные точки.

Активация Cdks : Циклинзависимые киназы (Cdks) представляют собой протеинкиназы, которые при полной активации могут фосфорилировать и активировать другие белки, которые продвигают клеточный цикл мимо контрольной точки. Чтобы стать полностью активированным, Cdk должен связываться с белком циклина, а затем фосфорилироваться другой киназой.

Хотя циклины являются основными регуляторными молекулами, которые определяют поступательный импульс клеточного цикла, существует несколько других механизмов, которые точно регулируют ход цикла с отрицательными, а не положительными эффектами.Эти механизмы по существу блокируют развитие клеточного цикла до тех пор, пока не будут устранены проблемные условия. Молекулы, препятствующие полной активации Cdk, называются ингибиторами Cdk. Многие из этих молекул-ингибиторов прямо или косвенно контролируют конкретное событие клеточного цикла. Блок, помещенный на Cdks молекулами ингибитора, не будет удален до тех пор, пока не будет выполнено конкретное отслеживаемое событие.

Отрицательная регуляция клеточного цикла

Вторая группа регуляторных молекул клеточного цикла — негативные регуляторы.Отрицательные регуляторы останавливают клеточный цикл. Помните, что при положительном регулировании активные молекулы заставляют цикл прогрессировать.

Наиболее изученными негативными регуляторными молекулами являются белок ретинобластомы (Rb), p53 и p21. Белки ретинобластомы представляют собой группу белков-супрессоров опухолей, распространенных во многих клетках. Многое из того, что известно о регуляции клеточного цикла, получено в результате исследований, проведенных с клетками, утратившими регуляторный контроль. Было обнаружено, что все три из этих регуляторных белков повреждены или нефункциональны в клетках, которые начали бесконтрольно реплицироваться (стали злокачественными).В каждом случае основной причиной неконтролируемого прохождения клеточного цикла была неправильная копия регуляторного белка.

Rb, p53 и p21 действуют в первую очередь на контрольной точке G ₁ . р53 — это многофункциональный белок, который оказывает большое влияние на преданность клетки к делению; он действует, когда есть поврежденная ДНК в клетках, которые подвергаются подготовительным процессам во время G ₁ . Если обнаружена поврежденная ДНК, p53 останавливает клеточный цикл и привлекает ферменты для восстановления ДНК.Если ДНК не может быть восстановлена, p53 может вызвать апоптоз (самоубийство клетки), чтобы предотвратить дублирование поврежденных хромосом. По мере повышения уровня p53 запускается производство p21. p21 обеспечивает остановку цикла, диктуемого p53, путем связывания и ингибирования активности комплексов Cdk / циклин. По мере того, как клетка подвергается большему стрессу, накапливаются более высокие уровни p53 и p21, что снижает вероятность перехода клетки в S-фазу.

Rb оказывает свое регулирующее влияние на другие положительные белки-регуляторы.Rb контролирует размер ячейки. В активном дефосфорилированном состоянии Rb связывается с белками, называемыми факторами транскрипции, чаще всего с E2F. Факторы транскрипции «включают» определенные гены, позволяя производить белки, кодируемые этим геном. Когда Rb связан с E2F, производство белков, необходимых для перехода G ₁ / S, блокируется. По мере увеличения размера клетки Rb медленно фосфорилируется, пока не станет инактивированным. Rb высвобождает E2F, который теперь может включать ген, продуцирующий переходный белок, и этот конкретный блок удаляется.Чтобы ячейка прошла через каждую из контрольных точек, все положительные регуляторы должны быть «включены», а все отрицательные регуляторы должны быть «выключены».