thumb|Dźwignia skrzyni biegów w VW Phaeton Automatyczna skrzynia biegów – skrzynia biegów samoczynnie zmieniająca biegi w zależności od obciążenia silnika pojazdu, zwalniając użytkownika z konieczności ręcznej zmiany biegów.

Skrzynia automatyczna pozwala na bardzo płynną jazdę, optymalizując przełożenie w stosunku do obrotów silnika. Dzięki temu pojazdy z taką skrzynią mają osiągać większe przebiegi – silnik jest mniej przeciążony. Najpopularniejsza w Stanach Zjednoczonych, zyskuje popularność także w Europie.

Klasyczna automatyczna skrzynia biegów nie jest zwykłą skrzynią biegów z automatycznym sterowaniem. Różni się ona konstrukcją i sposobem przeniesienia napędu – skrzynia manualna wyposażona jest w klasyczne sprzęgło, podczas gdy w skrzyniach automatycznych stosowane jest np. sprzęgło hydrokinetyczne. Automatyczne skrzynie biegów oparte na zwykłych skrzyniach i sprzęgłach z dodanym sterowaniem stosowane są głównie w samochodach ciężarowych itp.

W 2015 roku udział aut ze skrzyniami automatycznymi w Unii Europejskiej (28 krajów) wzrósł do 25%, w porównaniu do 13% w 2001 roku. Jest to spowodowane rozpowszechnieniem technologii skrzyń dwusprzęgłowych, którą wykorzystuje w swojej ofercie coraz więcej producentów.

Historia thumb|Dźwignia skrzyni biegów w Fordzie Escorcie 1.9 Pierwsze próby skonstruowania skrzyń automatycznie zmieniających biegi podejmowano już na początku XX w. W 1904 bracia Sturtevantovie z Bostonu skonstruowali przekładnię mechaniczną zdolną do zmiany biegów w zależności od momentu obrotowego silnika (biegi zmieniał mechanizm odśrodkowy). Rozwiązanie to okazało się zawodne, ponieważ falowanie momentu obrotowego wymuszało częstą zmianę przełożeń, co obciążało mechanizm, który z racji wykonania z materiałów niskiej jakości, łatwo ulegał uszkodzeniom.

Kolejne próby pochodzą z okresu międzywojennego, ponieważ wtedy upowszechniła się w USA przekładnia planetarna (zastosowana w Fordzie T) cechująca się znacznie większą trwałością.

W 1921 Alfred Horner Munro z Kanady skonstruował przekładnię stanowiącą pierwowzór współczesnych skrzyń automatycznych. Składała się ona z przekładni planetarnej sterowanej momentem obrotowym silnika oraz sprzęgła pneumatycznego (silnik sprężał powietrze i wymuszał jego przepływ, które z kolei napędzało turbinę przy mechanizmie skrzyni). Użycie sprężonego powietrza tłumiło falowanie momentu obrotowego, ale powodowało nadmierne straty mocy silnika. Dlatego też ten typ przekładni nie przyjął się.

Stosowane w późniejszych czasach rozwiązania były w praktyce skrzyniami półautomatycznymi. Przykładem była np. skrzynia Wilsona z preselekcją (kierowca najpierw wybierał pożądane przełożenie, a potem naciśnięciem pedału inicjował automatyczną zmianę na nie) czy udoskonalony model z automatycznym sprzęgłem (kierowca wybierał pożądane przełożenie, a sam proces zmiany biegu nie wymagał jego interwencji).

W 1938 r. Gaston Fleisch skonstruował skrzynię złożoną ze sprzęgła hydrokinetycznego i zespołu przekładni planetarnych (pozwalającego na wybór 4 przełożeń do przodu i 1 wstecz) sterowanego momentem obrotowym silnika oraz stopniem otwarcia przepustnicy. Wprowadzenie sprzęgła hydrokinetycznego i dodatkowego sterowania uniezależniło skrzynię od falowania momentu obrotowego. Skrzynia Hydramatic po raz pierwszy została użyta w samochodach marki Oldsmobile w 1940 r. (nabywca samochodu mógł ją otrzymać za dopłatą 57 dolarów). Inni producenci zaczęli rozwijać konkurencyjne skrzynie o konstrukcji zbliżonej do skrzyń Hydramatic.

W lutym 1942 r. (do 1945 r.) została wstrzymana produkcja skrzyń Hydramatic na rynek cywilny – cała produkcja została przeznaczona do zastosowania w czołgach.

W 1948 r. firma Buick wprowadziła skrzynię Dynaflow, w której zastosowano konwerter momentu obrotowego.

W latach 1948–1955 wszyscy producenci samochodów osobowych w USA wprowadzili skrzynie automatyczne, które szybko stały się dominujące (np. do samochodów marki Pontiac skrzynię Hydramatic wprowadzono w 1948 r. i od razu była ona montowana w 70% sprzedanych pojazdów). Jednakże były to przekładnie o uproszczonej konstrukcji (zwykle 2 lub 3 przełożenia do przodu).

Producenci europejscy skrzynie automatyczne zastosowali w latach 50. i 60. (Rolls-Royce w 1952 r., a Daimler-Benz w 1961 r.).

W latach 60. ostatecznie zostały ustalone skróty pozycji dźwigni i ich układ (P-R-N-D). W późniejszym okresie do skrzyń wprowadzono sterowanie elektryczne i elektroniczne, więcej przełożeń etc. Ostatnią nowinką są skrzynie autoadaptywne – dostosowujące charakterystykę pracy do stylu jazdy użytkownika (choć sam pomysł powstał już wcześniej.) Adaptatywne, sterowane elektronicznie skrzynie biegów nieprzerwanie od 1989 roku wykorzystywane są w samochodach marki Chrysler (patrz Ultradrive.)

Podział Skrzynie automatyczne pod względem sposobu sterowania można podzielić na główne grupy: skrzynie hydrauliczne – są to skrzynie, które na podstawie aktualnych parametrów jazdy i pracy silnika dobierają optymalne przełożenie całkowicie mechanicznie lub hydraulicznie. Także regulatory mechaniczno-hydrauliczne biorą pod uwagę szereg parametrów, jak np. prędkość kół (jazdy), prędkość obrotową silnika, moment rozwijany przez silnik, tryb pracy wybrany przez kierowcę i szereg dodatkowych blokad. skrzynie hydrauliczno-elektryczne – w praktyce są to skrzynie hydrauliczne, wzbogacone o elementy sterowania elektrycznego i elektronicznego. Pozwoliło to na zwiększenie ilości parametrów i blokad, np. do starszych skrzyń 3 biegowych dodawano w latach 80. czwarty bieg, sprzęgło konwertera (), układ redukcji biegów () oraz inne funkcje sterowane elektrycznie i elektronicznie (zazwyczaj poprzez elektrozawory, włączone w układy hydrauliczne skrzyni.) Zwiększyło to znacznie ilość parametrów i blokad branych pod uwagę przy sterowaniu biegami. skrzynie hydrauliczne ze sterowaniem elektronicznym – obecnie powszechne w nowych samochodach. Są to skrzynie wyposażone w sterowanie elektroniczne, w których praktycznie tylko elementy wykonawcze i najważniejsze blokady pozostały mechaniczne i hydrauliczne. Wszystkie funkcje sterowania i kontroli sprawuje układ elektroniczny (typowo – komputer, wyspecjalizowany lub wbudowany w główny komputer silnika), sterując hydrauliką skrzyni za pomocą zespołu zaworów. Charakterystyczną różnicą względem drugiej grupy skrzyń jest to, że za utrzymywanie ważnych parametrów ciśnienia i pracy hydrauliki skrzyni nie odpowiadają już żadne regulatory mechaniczno-hydrauliczne, ale pętla, w skład której wchodzą: czujniki – komputer – zawory sterujące ciśnieniami np. metodą PWM. skrzynie bezstopniowe (Wariatory) – bazują one na różnych rozwiązaniach technicznych, ale główną różnicą w stosunku do poprzednich rodzajów skrzyń jest brak ustawialnych przełożeń (typowa skrzynia automatyczna dysponuje konkretną ilością przełożeń). W tym typie skrzyni zachodzi ciągła zmiana przełożenia metodami hydraulicznymi lub przekładniami o zmiennym przełożeniu (np. z pasem albo łańcuchem i kołami skośnymi CVT). Z powodu trudności z przenoszeniem dużych mocy i momentów skrzynie takie są dość rzadko spotykane w samochodach, za to są montowane w zdecydowanej większości skuterów.

Budowa thumb|Przekrój konwertera momentu thumb|Allison 4000 6 biegowa skrzynia automatyczna Typowa skrzynia automatyczna składa się z trzech głównych zespołów: sprzęgła do silnika zespołów przełożeń zespołu sterowania

Sprzęgło do silnika Powszechnie jako sprzęgło do silnika występuje pewien rodzaj przekładni hydrokinetycznej, ew. wzbogaconej o dodatkowe funkcje. Podstawowym rodzajem używanego sprzęgła jest trójelementowy konwerter momentu obrotowego lub prostsze sprzęgło hydrokinetyczne, ewentualnie rotacyjna pompa hydrauliczna. Zaletami sprzęgnięcia hydraulicznego jest zapewnienie płynności dostosowania obciążenia do mocy i momentu silnika i dodatkowa amortyzacja ew. skokowych „uderzeń” w układzie napędowym (w bazowej wersji i warunkach występuje brak bezpośredniego mechanicznego połączenia silnika i napędzanego układu). Ważna jest też względna łatwość sterowania sprzęgnięciem (za pomocą prostych operacji zaworami lub sterowania ciśnieniem specjalnych olejów przekładniowych). Wadą jest strata mocy w układzie hydraulicznym (mieszanie i sprężanie oleju) generująca znaczne ilości ciepła (potrzebne są dodatkowe chłodnice) kosztem pewnej utraty mocy silnika (zmniejsza to nieco ekonomię całego układu). W celu poprawienia powyższych wad, w pojazdach osobowych wprowadzono powszechnie w latach 80. układy dodatkowego sprzęgła mechanicznego () w konwerterze itp., które przy stabilnej jeździe szosowej (mały moment przenoszony, brak zmian obrotów) i szeregu innych warunków, spinają pompę czy konwerter czysto mechanicznie, co znacznie poprawia ekonomię przy jeździe autostradowej.

Najczęściej występuje dodatkowo obrotowa pompa hydrauliczna, napędzana bezpośrednio od silnika z „ominięciem” głównego sprzęgła hydraulicznego, zapewniająca ciśnienie robocze hydrauliki, obieg chłodzenia oleju itp.

Zespoły przełożeń Elementami wykonawczymi typowej przekładni automatycznej stopniowej, realizującymi przełożenia, są zwarte układy planetarnych przekładni zębatych. Zmiana przełożeń następuje przez blokowanie różnych zestawów – obudów kół słonecznych lub koszy kół satelitarnych, współpracujących ze sprzęgłami jednokierunkowymi, przez mechanizmy takie jak sprzęgła tarczowe (przeważnie wielopłytkowe), hamulce taśmowe itp. elementy cierne, napędzane siłownikami hydraulicznymi. Na ogół całość elementów sprzęgłowych (ciernych) i układów zębatych pracuje „na mokro” w specjalnym oleju, który spełnia funkcję medium sprzęgła hydraulicznego, oleju hydraulicznego dla siłowników i zaworów, smarowania układów mechanicznych i chłodzenia całości. Z powodu tak wielu zadań poziom, jakość i rodzaj oleju są jednym z krytycznych parametrów pracy skrzyni, i podlegają kontroli i wymianie. Najpowszechniejszą przyczyną uszkodzeń automatycznych skrzyń biegów są przyczyny związane z olejem, np. za niski poziom, utrata własności (z powodu starzenia, przegrzania itp.) czy użycie niewłaściwego dla danej skrzyni oleju – wszystko to może owocować nieprawidłową pracą skrzyni, powodującą kaskadę usterek i szybkie jej zniszczenie (np. nieco przegrzany olej powoduje gorszą pracę sprzęgieł ciernych i układów planetarnych, co podgrzewa skrzynię, niszczy mechanikę i degraduje olej aż do całkowitego zniszczenia oleju i elementów skrzyni).

Dodatkowym elementem powszechnie spotykanym w części „siłowej” skrzyń jest mechaniczny układ blokady parkingowej, w pozycji P wybieraka (lewarka) biegów. Na ogół jest to układ mechaniczny typu zapadka na zębach promieniowych lub osiowych, który blokuje wylotowe elementy skrzyni (wałki lub kosze) i w konsekwencji powoduje, że koła napędzane są zupełnie zablokowane. W niektórych typach skrzyń istnieje możliwość przełączenia wybieraka w pozycję P w czasie jazdy, co prawie zawsze niesie poważne uszkodzenie skrzyni (wyłamanie blokady, kół lub nawet obudowy).

Zespół sterowania