Comprendre l'effet d'un levier sur l'extraction

En dehors de la fausseté -importante!- de l'argument de la baisse de force du ressort, l'intérêt essentiel de l'article sur la Leva persiste, il me semble : une des raisons de la supériorité des leviers résiderait dans la plus grande progressivité de l'extraction des matières solubles au long du shot (mis en évidence par les mesures de concentration tout au long du shot). L'extraction est moins concentrée au début, plus étalée dans le temps, ce qui produit un épuisement plus progressif de la galette. Il reste alors toujours des "bonnes" choses à extraire à mesure que le piston descend et pas encore trop de substances "indésirables".
La pression baisse parce que la résistance de la galette diminue à mesure qu'elle perd sa matière mais, du coup, d'où provient que sur une machine à pompe, la pression ne baisse pas alors que la galette offre également de moins en moins de résistance?
Peut-on proposer qu'avec une levier, le débit d'eau baisse avec la baisse de pression résultant de l'érosion de la galette alors qu'avec une "pompe", le débit est maintenu à fond, ce qui compacte plus la galette et maintient davantage la pression? Et les matières moins appétissantes sont alors davantage extraites?

Mais voici un petit film qui montre une courbe établie par une mesure automatisée de pression juste au-dessus de la galette (et non juste après la pompe), à l'aide du dispositif de Gabor Lacsko, de NakedPortafilter, le Smart Espresso Profiler, qui indique la pression mesurée sur une machine E61 à pompe électrique équipée du dispositif de mesure dans le groupe et, surprise!, on retrouve la même baisse de pression que sur une levier!  C'est encore du foutu facebook mais j'y accède sans problème :
https://www.facebook.com/academieducafe/videos/smart-espresso-profiler-on-e61-group-fantastic-app-and-monitoring-of-pressure-an/292845685251597/

Et cette video de Gabor Lacsko avec une LM GS3 et une très légère descente de pression, de 7,2 bars à 6,5 : https://vimeo.com/271064143
La pression est en rouge sur cette capture d'écran :





C'est malin, Zeb, on est obligés de réfléchir!


A propos du limiteur de pression, dans BaristaHustle :
"The flow restrictor affects the pressure at the top of the puck. If the flow restrictor is narrow (image above) and presents a lot of resistance compared with the puck, then the pressure drop at the flow restrictor is high and the pressure at the puck is lowered. If the flow restrictor is wider (image below) and doesn’t present much resistance compared with the puck, then the pressure drop is lower, meaning the pressure at the puck is higher.
It’s important to note that this effect depends on the relative amount of resistance in the puck and the flow restrictor. When the resistance in the puck is high, the flow restrictor has less effect, so the pressure at the puck will be higher. When the resistance in the puck is low, the flow restrictor will have more of an effect in reducing pressure at the puck."

Ça avait été un sujet de litige. Que le restricteur augmente la pression puisqu'il diminue le débit.
Je n'etais pas d'accord parce que ça prenait en compte un environnement linéaire sans aucune fluctuation, ce qui est totalement faux dans notre domaine.
Mais dans la logique Oui, si la pression diminue au puck le débit augmente (d'où le restricteur).
Par contre, ce qui serait intéressant, ce serait de mesurer la pression avant le restricteur. Si on voit le débit augmenter, ça veut dire que le restricteur n'a jamais eu pour objet de contrôler le débit pendant le début de l'extraction, mais de donner une plage haute pour empêcher que le flux devienne complètement ingérable en fin de shot...
Est-ce que c'est valable chez tous les constructeurs ? Rien n'est moins sûr ...
Mais du coup, ça expliquerait des choses de mon côté...
Maintenant, il faut aussi parler des facteurs de dilatation/expansion lors du shot.
Eux non plus ne sont pas linéaires et servent à faire varier la pression/débit pendant l'extraction. L'apport d'eau froide va abaisser ces deux facteurs qui doivent forcément impacter à un moment où l'autre...
Ce n'est toujours pas le cas dans le levier ou l'apport d'eau est fait avant le shot.
Elle doit sans doute baisser en température de façon plus homogène (agissant comme une masse statique plus qu'un volume en mouvement)

J’avoue je n’ai pas lu l’article en question.

Je vous fait part de mes expériences sur LM GB5 puis Kees Mirage avec différentes tailles de gicleur (0.6 0.8 et 1mm pour la gb5 et 0.6 et 1mm sur la mirage).

Le gicleur / restricteur positionné juste avant la galette sert à 1/ faire une sorte de « pré infusion » (plutôt « départ d’infusion douce ») 2/ limiter le débit.

L’extraction est plus complète avec un gicleur de faible diamètre. En plus, en moyenne ça pardonne plus les approximations (finesse de mouture et distribution). Probablement jusqu’à un certain point car à ma connaissance personne n’utilise des gicleurs de moins de 0.6mm.

Par contre il faut généralement compenser en montant la pression.

Le principal problème avec le 0.6 en environnement professionnel c’est que le débit peut très rapidement être complètement foireux à cause du calcaire.

Un des autres points et que le débitmètre est dans les choux si le débit est trop important. Mais également si le débit est trop faible (quand la mode était au 1:1 à 1.5 en 40s )

AA++ a écrit:...Espresso Profiler, qui indique la pression mesurée sur une machine E61 à pompe électrique équipée du dispositif de mesure dans le groupe et, surprise!, on retrouve la même baisse de pression que sur une levier!

Je me suis permis de prendre ce graphe de  la E61 et d'installer une petite règle pour mesure la pression basse, elle est de l'ordre 6,4  bar, comparant à la pression hausse indiquée par le graphe 7,19,bar  la chute de pression n'est que 0,79 bar, qui est vraiment incomparable avec le levier qui pour quelques groupes elle oscille entre 9 et 4 soit une chute de 5 bars.

Ça dépend de tout un tas de paramètres je suppose car avec mon matériel c’est plutôt 2 bars, comme écrit plus haut. J’ai le capteur de pression en question.

Hendasa, je n"ai pas bien compris ton argumentation précédente sur la course du levier, pourrais tu la développer un peu,stp?

Pour ma part je pencherais du côté de la réflexion de metasytem.
Il me semble que sur une e61 la pression même si elle diminue provient de l’eau donc d’un volume plus important qui aurait tendance à diluer. Alors que sur un levier effectivement seule la masse fait une pression constante.

AA++ a écrit:Hendasa, je n"ai pas bien compris ton argumentation précédente sur la course du levier, pourrais-tu la développer un peu,stp?

J'ai juste calculé la chute de pression à la fin de l'extraction à partir du graphe que tu as donné sur le profil de la E61, qui est juste inférieure à 1 bar pour pouvoir la qualifier de "même baisse de pression que sur une levier !"

Je parlais de ton mail du 20 nov dont je ne comprends pas bien la fin!
"Il est clair que la pression est linéaire à la course du piston (la flèche en mm du ressort dans le graphe) mais elle n'est pas linéaire au temps, je pense que tout le monde a remarqué que la vitesse du levier est importante au lâché, mais elle diminue en remontant, ce qui donne un profil courbe de la pression en fonction du temps."

Ah très bien !

d'après ce graphe, on voit clairement la linéarité de la pression du piston en fonction de la fleche ( la compression en mm ) du ressort ( ligne droite).
Mais ce graphe n'est pas le profil de pression, celui-ci est exprimé avec la pression en fonction du temps ( d'extraction) et dans ce cas la diminution de la pression n'est pas linéaire, mais courbé.
Pour présenter cette courbe, je joins un graphe d'un article scientifique qui traite de ce sujet ( machine levier Victoria Arduino en blue)
https://www.semanticscholar.org/paper/Optimization-of-espresso-machine-parameters-through-Caprioli-Cortese/a14f1bfd8681df8ef95c766af2d6b3948ddaa595#related-papers  ( malheureusement non en accès libre )

Je suis désolé, je ne suis pas une flèche et je ne comprends pas la fin de ta phrase! Le gros lourd!
"Mais ce graphe n'est pas le profil de pression, celui-ci est exprimé avec la pression en fonction du temps ( d'extraction) et dans ce cas la diminution de la pression n'est pas linéaire, mais courbé."

Pardon @AA++ je me suis mal exprimé.
Je voulais dire :
" le profilage de la pression est une variation de la pression d'extraction dans le temps, et d'une façon naturelle chez une machine à levier c'est une pré-infusion (si pratiqué), une remontée à une pression max ensuite une chute à la fin.
Le 1er graphe ne concerne pas le profilage de la pression sur une machine à levier, il montre juste la variabilité de la pression appliquée par le piston (bars) en fonction de la flèche (compression en mm) du ressort, qui est linéaire.

J'ai dit, je suis pas doué...
Je comprends  le premier graphique (graphe?) comme indiquant que la force du ressort est linéaire.
Sur les suivants, la pression baisse sur la levier, comme attendu à cause de l'érosion de la galette qui offre moins de résistance, et reste constante sur la machine à pompe. Mais, ce que je ne comprends plus, c'est que la résistance de la galette qui décroit tout autant sur une machine à pompe devrait faire baisser la pression mesurée, même si la pompe pousse toujours à 9 bars, non?

La pression diminue sur la levier pas pour cause de l'érosion de la galette, mais à cause de la course du ressort, comme montrée dans le graphique, plus le ressort revient à la position initiale plus la force de compression diminue et ainsi la pression exercée par le piston.
Pour une machine à pompe, lorsque la galette offre moins de résistance ce n'est pas la pression qui diminue mais le débit d'eau qui augmente.

Perso, j'aimerais revenir sur plusieurs choses...
La première: On ne peut pas éternellement débattre sur des spéculations quand on à ni les connaissances en thermodynamique et/ou en mécanique des fluides, ni la possibilité de faire de l'expérimentation...
Au mieux, on peut faire des spéculations, au pire, on dit carrément de la merde...
Ce que je constate, c'est que la quasi totalité des graphs qui sont présentés ici, sont des graphs de la LM leva...
Ce que je constate encore plus: C'est que @zeb (qui mange du levier depuis sans doute plusieurs décennies) annonce que le ressort ne perd pas de force quand il se décomprime parce que la plage est trop courte pour que ça soit réel et/ou observable.

Encore plus: LM ne s'est apparemment pas exprimé là dessus, pourquoi? Soit parce que ça les emmerde sérieusement de batifoler avec les pégus qui cherchent toujours à comprendre une technologie qu'ils maîtrisent depuis presque 70 ans... Soit parce qu'il n'y à simplement rien à dire et que tout le monde cherche sur un facteur qui n'existe pas...
Quand les sources sont généralement contradictoires, il faut chercher à comprendre pourquoi.
À ce point, je peux spéculer 1 point majeur: Il est possible que le parc de levier ressort soit suffisamment hétérogène pour donner des variations à la mesure.
Même si ça semble fondamentalement faux, ça peut se confirmer sur quelques petits points:
- Que la leva ne semble pas présenter les mêmes caractéristiques qu'un groupe de leviers plus globaux (bosco, zenith, gaggia)
- Que de mon observation, la Strega non plus (déjà, elle n'a pas un mais 2 ressorts)
- Que possiblement le volume de masse extractible joue un rôle réel
- Que les mesures considèrent la baisse de résistance dans la galette comme une baisse de pression

Vous pouvez spéculer tant que vous voulez, mais ça ne reste que de la spéculation.
Pour ma part, je préfère me baser sur des informations réelles et vérifiées:
- La pression (comme indiqué par @zeb) est inférieur à celle de l'extraction par pompe (on le voit même sur vos graph, la pression d'entrée est en dessous de 7b).
- Que la chambre du piston n'à aucune concordance avec le diffuseur d'une machine à injection
- Le profil thermique doit être clairement différent, mais ça, on sait que chaque machine à son profil thermique (l'eau une fois le groupe rempli doit forcément s'homogénéiser en terme d'inertie thermique, là où celle d'une machine à injection varie indubitablement )...
- La préinfusion additionnée avec le principe du cylindre plutôt qu'un diffuseur.

Vous remettez en cause des expériences faites en laboratoire sur simple appréciation d'expérience utilisateur.

Nous avons donc pris les ressorts pour le nouveau levier de Simonelli et un levier de La Marzocco (qui était un ressort plus ancien) et les avons amenés dans un laboratoire à Seattle.

il y a deux graphiques que j'ai posté sur l'actuel sujet.
- un graphique fait par Slayer dans un laboratoire de Seatlle, la pression en fonction de la fleche sur une La Marzocco leva.
- un graphique d'une publication scientifique d'une étude faite par 10 chercheurs de l'université Camerino, et le Centre d'études de dégustation en Italie, qui montre l'évolution de la pression pour une machine à levier Nuova Simonelli.
La raideur et la linéarité de la force d'un ressort en fonction de la flèche est élémentaire.



Si vous voulez lire la publication scientifique sur l'influence de la pression et la température sur les composants olfactifs et de gout d'un café, voici le lien  pour télécharger l'article des chercheurs italiens.

Je me méfie des mecs qui sont obligés de justifier d'avoir emmené des ressorts dans un laboratoire pour vérifier ce que l'on sait tous. La force d'un ressort est proportionnelle à sa flèche. Et sauf erreur, j'ai lu en diagonales, les courbes tracées sont des représentations du principe. Pas des mesures.
J'ai pris un groupe de Faema à thermosiphon. J'ai mis un manomètre dans un porte filtre et j'ai etanché pour faire des mesures. Avec un robinet sur le porte filtre j'ouvre un peu jusqu'à ce que tout le volume soit plein d'eau. Je ferme et laisse la pression monter et j'ai 8,5b. Je retiens le levier et ouvre à peine le robinet pour faire descendre un peu le piston. Je referme dans le mouvement et j'obtiens quoi, 8b ? Ce demi bar de perdu me semble bien dérisoire comparé à l'augmentation de la porosité de la galette...

Ce sujet est difficile à suivre car trop de points sont abordés.

Je sais pas de combien descend la pression avec une machine à levier, mais bon quelque part même 0.5 bar c’est bon à prendre. Peut être que le point le plus intéressant est surtout que le débit augmente moins avec une machine à levier « typique ».

Sinon je répète une nouvelle fois que l’érosion de la galette fait diminuer la contre pression au fil de l’extraction, y compris avec une e61, voici un suivi de pression capturé par moi même.

Merci pour cette aide

Avec tout mon respect cher @zeb, il faudrait plus que ton expérience avec la Faema pour me convaincre et croire qu'il y juste une différence de 0,5 bar entre les deux positions du levier.
La majorité des marques qui fabriquent des machines à levier avance l'argument de la pression descendante comme argument de vente ( ici la san marco et regina )
, il y a même ceux qui n'en fabriquent pas mais évoquent aussi le levier comme exemple à fin de l'imiter pour leur machine à profiling de pression ( Slayer espresso, la Marzocco même s'ils fabriquent la leva)





Dire aussi que faire des tests sur le ressort n'est pas convainquant, je t'informe que le ressort se comporte à l'effort de la même façon dans ou à l'extérieur du groupe levier ( sauf paramètre température ), alors je crois qu'il faut vérifier le ressort de ta faema, il est possible qu'il propose une faible différence d'effort à la compression.

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Bon, les gars, finalement, il est bon ce café tiré sur un levier à ressort ?

Super ! je tire un café de spécialité éthiopien "shantawene" sur deux machines, une Gaggia baby semi-automatique et une levier vintage années 60 Eureka, j'avoue que la vielle le fait à merveille

@hendasa , je crois que le mieux serait de tester...
Parce que les arguments marketing, on en à plein et souvent basés sur rien (même pas de l'analyse).
J'aurais tendance à penser que certains commerciaux tentent de vendre le levier comme procédure dite "haut de gamme" pour ceux qui ont déjà des machines à pompes sur lesquels ils tirent sans doute de très bons shots...
Pour moi c'est comme ceux qui t'arguent la qualité "supérieure" du tube sur le transistor...
Ils cherchent plein d'explications, souvent très grossières, mais ça ne se valide pas à chaque fois...
Le problème de notre domaine, c'est qu'il s'axe autour de machines qui durent...
Alors si tu veux continuer à vendre, soit tu trouves de nouveaux clients, soit tu fais racheter à tes anciens.
Pour moi, le levier, c'est un peu ça... Un moyen de faire racheter à des clients content de nouvelles machines.
Une fois la machine (qui coûte un bras) en main, il devient difficile d'annoncer sur la place publique que ça n'a rien de transcendantale. Alors on argumente, on se convainc d'avoir fait un meilleur choix par le biais d'arguments potentiellement discutable.
Je ne dis pas que le levier est moins bien. Juste que c'est différent... Et je pense qu'il faut arrêter de suivre aveuglément des schémas et des graphiques pour se faire une opinion... Ça doit passer par l'expérimentation, car, je le répète, nous n'avons pas les compétences pour analyser les impacts concret... Si c'était le cas, le débat serait clos... Mais ça ne l'est pas...
Je rajoute que:
Quand @zeb te dit qu'il n'est pas d'accord, qu'il à lui-même expérimenté. Plutôt que de mettre son analyse au même niveau que les graphiques que tu exposes, tu préfères mettre en avant l'argument spéculaire que son ressort ne respecte pas les closes des autres.
Éjecter une analyse par un argument non fondé parce qu'il ne corrobore pas avec tes conclusions... C'est pas terrible tout ça...
Plus encore, si effectivement tu avais raison, cela voudrait simplement dire que tes conclusions ne sont valables que pour un modèle type de levier et n'aurait donc pas de valeur intrinsèque sur le marché. Les LM et les NV étant totalement minoritaires sur le marché vs Bosco & faema (parce que bosco est cloné à outrance et que faema là depuis des décennies).
Bref, je pense que cette discussion est au point mort, car elle n'avance aucun nouvel argument ni hypothèses valables...
Si quelqu'un à de nouvelles information à présenter ce serait sympa, sinon c'est un débat stérile...

Je peux prêter mon capteur à @zeb

Utilisateur de machines à levier sans ressort, je suis peu concerné par le problème mais je vous remercie hendasa pour le niveau technique de votre intervention qui me change de certaines logorrhées.