Долгое время легковые автомобили оснащались трехскоростными автоматическими коробками передач. Причем, как правило, они строились по одной из двух кинематических схем:

• схеме Симпсона;

• схеме Равинье, в которой используется планетарный ряд со сцепленными сателлитами.

Схема Симпсона - состоит из двух последовательно расположенных планетарных рядов. Оба ряда относятся ко второму классу планетарных механизмов, т.е. их внутренние передаточные отношения при остановленном водиле имеют отрицательные значения. Для управления, как правило, используются две блокировочные муфты, два ленточных тормоза и обгонная муфта. Особенностью является объединенные в одно звено малые центральные колеса этих двух планетарных рядов. Большое центральное колесо первого планетарного ряда и общие малые центральные колеса могут с помощью двух блокировочных муфт жестко соединяться с ведущим звеном 0. Водило второго планетарного ряда оборудовано тормозом. Ведомое звено х входит в оба планетарных ряда - в первый в качестве водила, а во второй в качестве БЦК. Схема Симпсона позволяет реализовать следующие режимы:

• нейтраль;

• две понижающие передачи;

• прямую передачу;

• передачу заднего хода.

В схеме Равинье два планетарных ряда, также относящихся ко второму классу планетарных рядов, имеют общее водило с тремя парами сцепленных сателлитов. Каждая такая пара состоит из одного короткого и одного длинного сателлита. Каждое из двух независимых малых центральных колес имеет зацепление с одним из двух сцепленных сателлитов. Кроме того, имеется одно большое центральное колесо, которое входит в зацепление с длинными сателлитами. Для управления используются две блокировочные муфты, два тормоза и одна обгонная муфта. Схема позволяет реализовать следующие режимы:

• нейтраль;

• две понижающие передачи;

• прямую передачу;

• передачу заднего хода.

Требование повышения топливной экономичности транспортных средств потребовало наличия в коробке четвертой, повышающей передачи, что привело к появлению на легковых автомобилях четырехскоростных АКПП.

Для этого на первом этапе пошли простым путем, а именно: дополнили уже существующие трехскоростные схемы дополнительным, так называемым повышающим планетарным рядом. Таким образом, в коробке передач появился третий планетарный ряд с тремя элементами управления, что само собой увеличило ее габариты и вес. В дальнейшем разработчики стали искать новые кинематические схемы, позволяющие реализовать четыре передачи с помощью двух планетарных рядов и меньшего количества элементов управления.

Дополнительный повышающий планетарный ряд устанавливался как перед основной коробкой передач, так и после нее.

В повышающем планетарном ряду ведущим звеном является водило, а ведомым - большое центральное колесо. Этот ряд, как правило, оборудован блокировочной муфтой, муфтой свободного хода, дублирующей блокировочную муфту, и тормозом малого центрального колеса. На первых трех передачах переключения происходят в основной трехступенчатой коробке передач, а повышающий планетарный ряд заблокирован с помощью муфты свободного хода или блокировочной муфты. Для получения повышающей передачи в основной коробке включается третья (прямая) передача, а в повышающем планетарном ряду выключается блокировочная муфта и включается тормоз малого центрального колеса.

Поэтому для получения жесткой кинематической связи между ведущим и ведомым звеньями необходимо включить три элемента управления.

В настоящее время практически все фирмы, занимающиеся разработкой автоматических коробок передач, выпускают четырехскоростные АКПП, в которых используются только два планетарных ряда. Все эти коробки передач, за исключением 4Т40-Е, обладают тремя степенями свободы, что несколько упрощает их систему управления. Ниже представлены кинематические схемы четырехскоростных коробок передач основных фирм, занимающихся производством автоматических коробок передач.