Edição: Estamos a optar pela “calculadora mecânica”. Acontece que não é impossível, afinal.
Estou a republicar a minha resposta para outra publicação aqui para ter uma referência para mim no futuro
Para obter uma experiência manual sem despejar a caixa de velocidades, penso que as abordagens podem ser categorizadas em 3 categorias.
1. Controlar eletronicamente o sistema hidráulico existente.
2. Substituir o sistema hidráulico por 4 pistões controlados mecanicamente.
3. Trocar as engrenagens e construir uma alavanca de mudanças.
A categoria 1 não resolve o problema de confiabilidade, por isso não estou a considerá-la. Além disso, como mencionado por outros membros, a TCU SMG original tem toneladas de verificações para evitar que duas engrenagens se juntem, e não acredito que nenhum amador possa projetar algo melhor do que isso. Uma possibilidade é manter a TCU original, ouvir o barramento CAN e fazer engenharia reversa de como o SMG fala com o carro e executar o SMG como um dispositivo independente. Existe um comando no ISTA para engatar qualquer engrenagem. Talvez possamos hackear esse comando e utilizá-lo para selecionar as engrenagens, mantendo todos os recursos de segurança e apenas adicionando uma embreagem por fio. Mas, falando sério, porquê.
A categoria 2 elimina todos os pontos de falha que vêm com o sistema hidráulico. Você precisa de 4 cabos de empurrar/puxar para controlar cada haste de mudança individualmente. É quase impossível projetar uma alavanca de câmbio com padrão H para isso. Eu tentei em CAD, mas vai ser muito complicado e grande demais para caber. Isso ocorre porque as direções de cada haste são aleatórias e as engrenagens adjacentes não estão na mesma haste. Isso significa que, ao mudar, digamos, da 4ª para a 3ª, sua alavanca de padrão H deve primeiro pegar e puxar o cabo da haste 1, soltar o cabo da haste 1 ao atingir o ponto morto, então pegar o cabo da haste 3 e, finalmente, não empurrá-lo, mas puxá-lo (4ª e 3ª estão na mesma direção no SMG). Não é impossível, mas você acabará com algo como uma calculadora mecânica. Os sentimentos por cada engrenagem serão desiguais, com uma tonelada de folga.
Uma alavanca de câmbio sequencial, no entanto, será perfeitamente viável para esta aplicação. Você só precisa de um tambor seletor com 4 trilhas e deixar as extremidades do cabo deslizarem nele. Basicamente, é uma caixa de câmbio sequencial com o tambor seletor movido para a alavanca de câmbio. O design já existe, nenhuma inovação fundamental envolvida. Ao ajustar a geometria das trilhas, você pode até manter o design original de “engatar ao desengatar” sem o perigo de bater as engrenagens, desde que o cabo não quebre (melhor adicionar um recurso de segurança para isso). Você também pode optar por “desengatar-neutro-engatar” como uma alavanca de câmbio com padrão H, apenas ajustando a trilha. A troca entre lógicas e o ajuste fino podem ser alcançados trocando o tambor seletor. Para uma transmissão de rua, acredito que a última lógica é muito mais prática, pois você tem N entre cada marcha e não precisa mudar 7 vezes para chegar a N a partir de 7. Basta adicionar duas meias posições à alavanca de câmbio, para que, empurrando/puxando meio entalhe ou entalhe completo, você possa selecionar N ou a próxima marcha. Assim como N entre 1 e 2 em uma bicicleta. Não sei se isso é necessário, mas um N entre cada marcha é definitivamente mais seguro. Quero dizer, você não pode mudar sem desengatar a embreagem como uma verdadeira caixa de câmbio sequencial de qualquer maneira, pois ela ainda tem sincronizadores.
Recentemente, estou a desenvolver essa alavanca de câmbio em CAD e o conceito está correto. Farei um protótipo assim que tiver um SMG barato para medições.
Você também pode adicionar um motor de passo para girar automaticamente o tambor, mantendo as borboletas de mudança. Você precisa de algumas lógicas de segurança para isso.
A categoria 3 é totalmente impossível, pois acredito que os eixos têm engrenagens cortadas no próprio eixo ou soldadas. Existe um vídeo no Youtube mostrando os componentes internos e foi isso que eu vi. Quero dizer, nada é impossível se você usinar seus próprios eixos, mas nesse ponto você está construindo uma nova transmissão.
Conclusão, acho que uma alavanca de câmbio sequencial mecânica com um tambor seletor é a solução mais viável. Envolve um pouco de engenharia mecânica