Contenido
- ¿Cuánto cuesta una preparación?
- ¿Qué coches 4×4 son los mejores para preparar?
- 3 razones para escoger chasis de doble larguero
- 3 razones para elegir ejes rígidos
- 3 formas de incrementar la altura de un 4×4
- Ventajas de emplear ruedas de mayor diámetro
- Implicaciones del cambio de ruedas
- Separación de carrocería y suspensiones
- Otras modificaciones importantes
- Cómo se homologa para pasar la ITV
- Qué se siente al conducir un 4×4 extremo
Si quieres saberlo todo sobre preparaciones 4×4 extremas te vamos a explicar cómo se prepara un todoterreno para incrementar sus capacidades off-road hasta límites insospechados. Este es un post de «cultura general mecánica«, con cierta dosis técnica para entendidos pero también para curiosos que quieran saber cómo se hacen y cuánto cuestan esas preparaciones más o menos espectaculares que podemos ver de vez en cuando trepando por paredes en nuestros montes. Empecemos desde el principio.
Antes de nada, hemos de tener claro que quien mejor sabe hacer coches es el fabricante. A partir de ahí, modificar un complejo producto con miles de piezas diseñadas y calculadas para trabajar en conjunto no es sencillo y los resultados pueden ser catastróficos si no lo hacemos de la mano de un especialista. Es más, por muy bueno que sea el especialista, toda modificación es una decisión de compromiso con la que ganaremos algo pero siempre perderemos otra cosa.
En general, al mejorar las aptitudes 4×4 de un coche vamos a deteriorar su comportamiento y sus niveles de seguridad y estabilidad en carretera, tanto más cuanto más profundas sean las modificaciones. Es legal, pero hay que asumir que vamos a perder mucho en carretera y, a partir de cierto punto, el coche tendrá que conducirse más bien como un camión, entrando en las curvas a cámara lenta y adelantándonos muchos metros a lo que va a venir, todo ello a cambio de las máximas prestaciones fuera del asfalto.
Para explicarnos todo esto hemos acudido a un gran especialista, el Taller GT40 de Coruña, por cuyas manos han pasado numerosas preparaciones 4×4. Su propietario, Alejandro Boquete, ha querido compartir con nosotros todo su conocimiento y experiencia, además de su propio coche preparado, para sentar las bases de la preparación de este artículo.
En qué consiste y cuánto cuesta una preparación todoterreno para 4×4 extremo
La preparación de un coche 4×4 para todoterreno extremo consiste básicamente en incrementar sus cotas de altura libre al suelo, ángulos de ataque, de salida y ventral, ampliar su recorrido de suspensiones y mejorar en lo posible su potencia y capacidad de tracción sobre terrenos difíciles.
Estas modificaciones las podemos abordar de forma básica, simplemente cambiando el tipo de neumático e incrementando el diámetro de las ruedas ligeramente, o bien de forma más profunda, convirtiéndolo en un problema de ingeniería bastante más complejo como vamos a ver a continuación.
Empezando por lo fácil, si el cambio de diámetro de ruedas es pequeño y siguen entrando bien en los pasos de rueda originales, podemos estar hablando de algunos cientos de euros derivados del coste de las 4 llantas y neumáticos especiales para 4×4. Esto implicará una homologación sencilla y un único paso por la ITV. Desde unos 1.000 € como precio orientativo podemos mejorar el comportamiento del coche fuera del asfalto penalizando lo mínimo en carretera.
La opción sencilla sería la más recomendable para alguien sensato, ya que el resultado sería lo más próximo al diseño original y, por tanto, lo más lógico además de barato. Pero tú no estás leyendo esto para cambiarle las ruedas a un coche, sino para saber cómo se hace una preparación «de verdad», de las que no tienen mucho sentido pero quedan chulísimas y nos permitirán pasar por encima de cualquier cosa.
Si lo que estamos buscando es una preparación más profunda y un cambio estético notable, entraremos en el terreno de las homologaciones complejas, en el cambio de ruedas, ejes, transmisión, motor, frenos… y nos podremos ir fácilmente a los 10.000 €, aunque en realidad no hay techo para estas cosas y podríamos gastarnos el doble, el triple o incluso más que eso.
Partimos del supuesto de que ya tienes un coche y hablamos sólo de la modificación. Si te vas a comprar el coche, obviamente hay que sumar su valor.
¿Qué coches 4×4 son los mejores para preparar?
Comenzando por el principio, de entrada tenemos que disponer de un coche para ser modificado, ¿qué nos recomienda el especialista?
Los mejores son los 4×4 auténticos de los años 80 y 90, cuyas características comunes se resumen en disponer de un chasis de doble larguero, suspensión de ejes rígidos delante y detrás y normalmente de las marcas Nissan, Toyota, Mitsubishi, Mercedes o Jeep, pero no cualquier modelo.
Por concretar aún más, los favoritos de los preparadores por su resistencia, por la disponibilidad de piezas y por los óptimos resultados finales serían los Nissan Patrol GR, Mitsubishi Montero, Toyota Land Cruiser, Mercedes Clase G y Jeep Wrangler a ser posible Rubicon, siempre de los años 80 y 90 o ligeramente posteriores pero de generaciones que conserven la arquitectura original y no se hayan pasado a delicadezas como la carrocería autoportante o la suspensión independiente.
También es posible preparar otros coches como Nissan Terrano, Suzuki Vitara, Land Rover Discovery… pero no son tan duros y si no llevan eje rígido delantero ya empezamos regular.
Tres razones para elegir chasis de doble larguero frente a carrocería autoportante
El chasis de doble larguero es una arquitectura de camión, que hoy en día conservan contados vehículos, generalmente pick-ups, o coches muy poco habituales como el Toyota Land Cruiser o el Jeep Wrangler. Existen buenas razones de seguridad y ligereza para que la industria haya abandonado casi por completo este esquema de construcción, pero para el caso que nos ocupa tienen mucho sentido.
La primera razón para decantarse por esta arquitectura es que la carrocería y todo el interior del coche están separados y se pueden levantar en bloque, dejando en el suelo el motor, transmisión y el chasis desnudo. Por un lado, esto va a facilitar todas las operaciones que queramos realizar y por otro, al volver a poner la carrocería sobre el chasis, podemos meterle separadores de diferentes alturas (normalmente unos pocos centímetros) para que quede más alta y los pasos de rueda más lejos de la rueda.
La segunda razón para buscar siempre un chasis de doble larguero es que son durísimos, ya que están concebidos para vehículos de trabajo y pueden soportar un nivel de esfuerzo y fatiga inasumible para un coche convencional.
La tercera y última razón es que con este tipo de chasis es fácil cambiar los puntos de anclaje, fijar defensas especiales de hierro, gancho de remolque y recortar las puntas para mejorar ángulos de ataque y salida, todo ello sin que la carrocería se llegue a enterar. Con una radial y un soplete podremos hacer mil cosas de forma sencilla, algo inimaginable en una carrocería autoportante moderna.
Tres razones para elegir ejes rígidos frente a suspensión independiente
Es importante que nuestro coche lleve ejes rígidos, por tres razones mecánicas muy fáciles de entender.
La primera es el propio comportamiento de un eje rígido sobre terreno complicado. Con un eje rígido, si una rueda se hunde en la carrocería, también se levanta el diferencial correspondiente, que se mueve solidario entre ambas ruedas. Esto significa que se mantiene la distancia al suelo en cualquier circunstancia. En cambio, si el diferencial va entre dos ruedas independientes y fijo en el chasis, puede suceder que una de las ruedas se hunda en la carrocería y el diferencial toque abajo.
La segunda razón para escoger ejes rígidos es que llevan la suspensión más dura que existe, por la propia concepción de los vehículos que la equipan. Podrá ir sobre muelles o ballestas, pero no se va a romper fácilmente.
La tercera razón es algo más sutil, pero creo que también es fácil de entender: si modificamos la suspensión metiendo más muelle y amortiguadores más largos, con ejes rígidos las ruedas seguirán en la misma posición respecto al suelo, es decir, verticales, cualquiera que sea la variación de altura.
Por el contrario, si levantamos la suspensión de un coche con arquitectura independiente, las ruedas se irán cerrando hacia abajo como si quisieran tocarse entre sí con su pareja del mismo eje, enfrentando ligeramente la llanta hacia el suelo en lo que se denomina caída positiva. Los neumáticos tenderían a apoyarse en su parte exterior y esto pone un límite muy pequeño a la altura que le podemos dar a las suspensiones sin meternos en cambios profundos.
Las 3 formas de incrementar la altura de un 4×4
Existen 3 formas de incrementar la altura de un todoterreno, pero sólo una nos da altura efectiva: incrementar el diámetro de las ruedas. La altura al suelo la marcan los diferenciales, y la única forma de alejarlos del pavimento es que la rueda sea más grande. Así de simple.
A partir de aquí, existen otras dos formas de incrementar la altura de la carrocería, y estas dos las vamos a utilizar para que las nuevas ruedas quepan debajo del coche, para que tengan el mayor recorrido posible de suspensiones y para mejorar los ángulos de ataque y salida: podemos modificar la suspensión, incrementando su recorrido, y podemos meterle separadores entre el chasis y la carrocería. Veremos todo esto en detalle más abajo.
Ventajas del cambio a ruedas de mayor diámetro
Como ya hemos comentado, el cambio de ruedas es la única forma de aumentar la altura al suelo de los diferenciales, pero además el neumático es el factor más crítico de la capacidad de tracción, justo el otro elemento que queremos mejorar. Por estas razones toda preparación debería empezar por las ruedas.
Las ventajas de incrementar el diámetro de ruedas se pueden resumir en las siguientes:
– Mejoran las cotas, tanto de altura al suelo como de ángulos de ataque, salida y ventral.
– No implican un cambio en la distancia entre ejes, simplemente el coche va más alto.
– No se modifica la caída de las ruedas, ni siquiera con suspensión independiente, ya que no estamos tocando la suspensión.
– Mejoran la capacidad de rodar por encima de obstáculos y el punto de ataque frente a piedras, troncos o lo que tengan delante.
– Mejoran la capacidad de adherencia en terreno deslizante, si son especiales para tal fin.
– Mejoran la capacidad de desinflado. Con flancos reforzados podremos rodar con presiones muy inferiores a 0,5 bar con una superficie de contacto enorme y sin que el neumático sufra.
– Mejoran el confort y protegen el coche sobre terreno abrupto, al formar parte de la suspensión del vehículo por su flexibilidad y pueden digerir gran parte de las irregularidades al circular con baja presión. No iremos dando botes, o al menos no tantos y el conjunto sufrirá menos.
Las ruedas de todoterreno se describen por su diámetro total en pulgadas, no a partir de la banda de rodadura y el % de perfil como las normales. A partir de aquí y como referencia, con una rueda de 33″ o 35″ de diámetro total ya estamos «hablando muy en serio». Concretamente, el Toyota Land Cruiser que ilustra el reportaje lleva ruedas de 35 pulgadas de diámetro.
Implicaciones y problemas derivados del cambio de ruedas
Si nuestra preparación se limita a aumentar rueda, cambiando llantas y neumáticos por otros más específicos de 4×4 con dibujo especial y «más balón» (mayor perfil), podemos llegar a una solución de mínimos bastante efectiva y poco dañina para el coche.
Aún así, esta sencilla modificación ya tendrá consecuencias negativas en la sonoridad, el comportamiento en curva (por el centro de gravedad más alto y la deriva del neumático más acusada), las prestaciones los consumos y la relación del cambio, además de modificar ligeramente la lectura del velocímetro y el cuentakilómetros a partir de ese momento (el coche irá más rápido y recorrerá más km de los que marca por cada vuelta de rueda). Todo ello lo sufriremos a cambio de mejorar las capacidades 4×4 de nuestro juguete y muy probablemente su estética (para gustos).
No obstante, con esta solución «sencilla» encontraremos muy pronto un límite: la rueda que cabe en los pasos de rueda del coche apenas será un poco mayor que la original en la mayoría de los casos. Curiosamente, el límite no lo suele poner la altura, sino la estrechez delante-detrás del paso de rueda y rápidamente nos veremos obligados a hacerle hueco a los neumáticos. Es entonces cuando empieza lo realmente divertido, que es separar la carrocería para hacer sitio debajo.
Ahí empiezan los problemas de verdad y a partir de este punto empezaremos a deslizarnos por una pendiente de pérdida de estabilidad, flaneo de neumáticos en curva, cambios importantes de comportamiento, mayor descuadre entre velocímetro y realidad y, sobre todo, estaremos poniendo al límite todos los componentes que van del neumático hasta el motor, al someterlos a un esfuerzo para el que no están calculados.
Una rueda de mayor diámetro y con mucha más goma pesa más, pero esa mayor masa se encuentra en el peor sitio posible: es masa no suspendida, con lo que tiene que seguir las ondulaciones del asfalto fielmente, y es masa en rotación, que tiene su propia inercia para acelerar y frenar en ese movimiento giratorio, además del movimiento lineal del coche. Dicho de forma sencilla, estamos calzando a nuestro atleta con raquetas de nieve: en nieve le favorecen, pero en pista se lo estamos poniendo imposible para correr.
Por si esto fuera poco al meterle más goma el par de giro que llega al asfalto será menor, ya que estaremos conduciendo siempre con un desarrollo más largo debido a la propia rueda. Esto significa que todas las marchas serán más largas y obligaremos al coche a arrancar en una primera que ya no es primera, lo que hará sufrir al embrague y esforzarse más al motor en cada arranque. Los frenos también sufrirán proporcionalmente ese incremento de diámetro, masa total y masa en rotación.
Todo ello lo hacemos a cambio de las ventajas antes mencionadas, que se traducen en esas prestaciones todoterreno que estamos buscando.
Separación de carrocería y modificación de suspensiones para todoterreno extremo
Si hemos llegado hasta aquí es porque queremos meter más neumático del que cabe en nuestro coche. Como ya hemos visto, este es un «punto de no retorno» y se podría definir como la frontera entre el hombre sensato y el auténtico loco del 4×4. Queridos locos, seguidme :)
Si lo que buscamos es simplemente que las ruedas quepan bajo el coche, todavía podríamos meterle unos separadores a la carrocería para alejarla del chasis. Esta operación es sencilla y estaríamos respetando bastante la geometría original del coche, salvando el pequeño detalle de los ruedones que estamos a punto de meterle.
La separación de la carrocería respecto al chasis alejará los pasos de rueda hacia arriba y nos permitirá albergar neumáticos bastante mayores que los que cabrían con las cotas de serie, pero seguimos manteniendo el recorrido de suspensión original.
Llegados a este punto, si queremos apostarlo todo por un 4×4 sería el momento de tocar las suspensiones para dotarlas de mayor recorrido y para que puedan soportar mejor la inercia de las nuevas ruedas. Parece sencillo: como los ejes rígidos mantendrán siempre su posición respecto al suelo bastaría con meter un muelle más largo y un amortiguador acorde con las nuevas circunstancias. Las barras estabilizadoras suelen ser un factor de limitación importante en 4×4, con lo que se podrían eliminar directamente, sin anestesia.
Si tocamos las suspensiones alejando las ruedas del coche, también estaremos reduciendo la distancia entre ejes. Esto es más difícil de entender si no lo vemos en directo, pero los ejes rígidos cuelgan de unos brazos que van hacia la «barriga» del coche. Al bajar la rueda, esos brazos van rotando y acercan los ejes hacia el centro.
Reduciendo la distancia entre ejes, estaremos penalizando, o no mejorando todo lo que se podría, los ángulos de ataque y salida, además de que el coche se hará más nervioso en curva y sobre todo tendrá más posibilidades de volcar hacia atrás en una subida muy fuerte o rodar de morro en una bajada.
Ya que nos hemos metido hasta aquí, lo que se suele hacer es modificar esos tirantes para hacerlos más largos o cambiar su punto de anclaje sobre el chasis, de forma que la distancia entre ejes quede igual o algo mayor que antes, acercando las ruedas a los bordes del coche. Esto hará que el árbol de transmisión se quede corto y ya no llegue al eje trasero, con lo que habrá que hacer algún tipo de adaptación más o menos artesanal para prolongarlo mediante una pieza adicional u otra solución.
Pero los problemas no han hecho más que empezar en realidad. Si hemos tocado el diámetro de ruedas, la altura de la carrocería y la altura de la suspensión, está claro que el centro de gravedad del coche se habrá ido bastante arriba, con lo que su estabilidad y probabilidad de vuelco lateral son ahora mucho mayores. Es el momento de ampliar el ancho de vías e instalar unos aletines sobre los pasos de rueda para que sigan estando «dentro» de la carrocería, como marca la ley.
Esta ampliación de la anchura de vías se puede conseguir simplemente con ruedas más anchas y unos separadores a instalar en los ejes, o podemos ir a degüello instalando los ejes, la transmisión y, por qué no, el motor de un coche más grande. Por ejemplo, el Toyota Land Cruiser de las imágenes lleva el motor 3.0 de un Toyota 4Runner y los ejes y árbol de transmisión de un Land Cruiser FJ80.
¿Recordáis lo que decíamos del sufrimiento mecánico que supone meterle tanta rueda a un coche? Pues a grandes males, grandes remedios: le metemos un motor más potente, una transmisión más robusta y unos ejes más fuertes y más anchos de un coche mucho más pesado y volverá a mover con soltura todo el conjunto, que quedará más equilibrado y será más difícil que rompa por algún sitio.
Si no hacemos todo esto y nos quedamos a medias, con ruedas gigantes y carrocería elevada pero con el motor y la transmisión originales, lo más probable es que termine rompiendo por algún sitio o el motor (por el sobreesfuerzo) o la transmisión (porque no está diseñada para hacer girar ese diámetro de rueda). El secreto y lo más difícil de todo esto es hacer los cambios proporcionados y compensados, sin dejar eslabones débiles por el camino. Por eso decíamos antes que un mínimo incremento en el diámetro de las ruedas era el punto «sensato», porque todavía el resto de elementos van a poder bien con ese cambio sin tocarlos.
A los frenos les pasa lo mismo, rápidamente nos daremos cuenta de que los discos y el circuito original no tienen potencia para detener el coche, sobre todo por la inercia rotacional de las ruedas, así que tenderán a calentarse y sufrirán mucho más. Es muy recomendable instalar el sistema de frenos de un coche más grande para compensar.
Otro detalle importante es la dirección, ya que con ruedas muy grandes la dirección original va a sufrir mucho y las propias ruedas no van a tener tanta tendencia a alinearse solas. Es por ello que se suele instalar también el mecanismo de dirección de un coche más grande y reforzarlo con un muelle de retorno, que es ese muelle amarillo que se ve atravesado en el frontal de nuestro Land Cruiser de ejemplo.
Otras modificaciones importantes
Cambio de defensas y recorte de puntas de chasis: es una solución sencilla para mejorar los ángulos de ataque y salida. Existen defensas mínimas de hierro con tratamientos especiales con arena y pintura específica para evitar la oxidación. Estas defensas van ancladas directamente al chasis y pasan a formar parte de él, sobresaliendo lo mínimo de la carrocería, como las del Land Cruiser de las imágenes.
Instalación de cabrestante: esto lo podemos hacer independientemente de todo lo demás, y siempre será de gran ayuda en caso de atascarnos. La mayoría de la gente que lo tiene lo utiliza para rescatar a otros vehiculos, porque normalmente han llegado a un punto de preparación y conocimiento de su propio coche que es difícil que se queden atrapados.
Iluminación adicional: parece un poco «macarra», hasta que se te hace de noche en el monte y te das cuenta de que no hay absolutamente ninguna luz. Los faros convencionales están preparados para alumbrar lo suficiente en carretera y a media distancia, pero en conducción todoterreno donde hay piedras, ramas, baches y barrizales vamos a necesitar ver como si fuese de día para poder avanzar con seguridad. Unos buenos focos led nos van a sacar del apuro y rodaremos de noche con total seguridad.
Corrección del velocímetro y del odómetro: La forma más sencilla de corregir el velocímetro es haciendo un par de marcas a diferentes velocidades medidas con GPS y dibujando una nueva esfera para colocar detrás del velocímetro, que marque la velocidad correcta.
Con respecto al cuentakilómetros… en teoría habría que corregir la lectura en el punto de medición de las vueltas de las ruedas, o bien cambiando las coronas o bien engañando al mecanismo con algún otro truco proporcional al cambio de diámetro de rueda. En la práctica casi nadie lo hace porque en un coche con este nivel de modificaciones los kilómetros recorridos son un dato perfectamente irrelevante.
Cómo se homologa un coche modificado para pasar la ITV
Lo que necesitamos para homologar estas modificaciones obviamente nos lo debería decir y facilitar el propio taller de preparación, pero básicamente nos va a hacer falta:
– Un proyecto técnico que documente los retoques realizados y verifique su correcta ejecución. Es importante tener claro cómo y dónde lo vamos a hacer antes de tocar un solo tornillo y lo perfecto es que el propio taller nos asesore y se ponga en contacto con el ingeniero que validará el proyecto. Si nos lanzamos a modificar sin más, podríamos encontrarnos con un coche que nadie esté dispuesto a homologar a posteriori.
– Si hemos modificado lo suficiente la altura y/o la masa del vehículo, tendremos que someterlo a pruebas dinámicas de frenado y dirección que verifiquen que el coche gira, que el volante vuelve al centro y que es capaz de frenar dentro de unos parámetros legales. Hay empresas especializadas que realizan estos test y están homologadas para hacerlo con sistemas de medición por GPS.
– Finalmente, con todos estos papeles nos iremos a la ITV más cercana y si todo va bien nos legalizarán la nueva configuración por un coste de unos 200 €. Pero ojo, si vamos haciendo las modificaciones de una en una tendremos que homologarlas también de una en una y pasar por caja cada vez. Mejor hacerlo todo junto porque el precio es el mismo.
Cómo queda y qué se siente al conducir un 4×4 extremo
Bueno, pues después de todo esto disponemos de un coche capaz de superar cualquier pendiente u obstáculo en el campo, con unas ruedas gigantes que podremos desinflar a nuestro antojo y recorridos de suspensión más largos que un día sin pan. ¿Cuál es el resultado práctico?
He tenido la ocasión de probar el Toyota Land Cruiser de Álex, nuestro guía espiritual en el 4×4, y ha sido una experiencia reveladora.
Circulando por campo, la sensación es excelente. El coche va asumiendo baches por los que nos costaría pasar caminando sin dar el más mínimo indicio de sufrimiento, como si fuese sobrevolando el terreno. Se enfrenta a subidas, bajadas y zonas pantanosas como quien va por la autopista y gracias a su doble bloqueo de diferencial y a no llevar diferencial central puede pasar por obstáculos muy complicados a velocidades muy bajas, como un tanque, con lo que es difícil que se rompa.
Obviamente es un coche pensado para las pruebas más duras pero, ¿qué se siente al conducirlo sobre asfalto?
Me atrevería a decir que algo de miedo y no creo estar exagerando. La altura sobre el suelo es tan grande que, ya de entrada, impone un poco ir ahí subido. En línea recta al tener bastante potencia y par a bajo régimen es fácil de conducir, aunque tiene el tacto de un coche de hace 30 años con un embrague tirando a duro y un pedal de freno que hay que hundir con ganas para detener el coche.
Hasta aquí más o menos bien.
El comportamiento en curva… es lo peor que he conducido en toda mi vida, con un margen enorme sobre cualquier otro vehículo que haya pasado por mis manos. Para entrar en una curva se requiere una técnica especial, así de importante es el retraso que llevan nuestras órdenes a las ruedas.
Cuando giramos el volante el coche tarda casi un segundo en dar muestras de empezar a girar y cuando lo hace la inclinación de la carrocería es desproporcionada y asusta un poco.
El tamaño de las ruedas es tan grande que las órdenes del volante requieren bastante giro para hacerse efectivas y cuando eso llega al suelo la deriva de los neumáticos hace que la banda de rodadura empiece a tomar la curva antes que el resto del coche, que lo irá siguiendo en una lenta cadena mecánica hasta llegar a la carrocería, suspendida sobre una cama de muelles sin estabilizadoras. Es de locos.
Como decíamos al principio, cada paso que damos para mejorar el comportamiento en 4×4 lo damos también en empeorar el comportamiento en carretera, pero el resultado es tan espectacular y tan eficaz fuera del asfalto que sólo puedo quitarme el sombrero ante esta obra de ingeniería doméstica, cuyas proporciones recuerdan a las de un coche radio-control y cuya estética simplemente me chifla.
¿El consumo? Bajar de 20 l/100km debe de ser casi imposible.
