空调制冷系统的组成及作用_空调制冷系统的组成

2024-08-08 23:02:11

1.空调制冷系统主要由哪些部件组成

2.简述汽车空调的组成和分类

这个系统的组成包括制冷系统、通风系统、电气控制系统和箱体系统。

1、制冷系统：制冷系统是每种空调器最基本的系统，它是实现空调器制冷或制热功能的主要部分。

2、通风系统：通风系统是实现热交换的部分，它把制冷系统所产生的冷量送到室内去，并把冷凝器中的热量送到室外去。

3、电气控制系统：电气控制系统是空调器的操作系统，有机械式控制和电子式控制两种方式，它可以使空调器按照人们的意愿去工作。

4、箱体系统：箱体系统是空调器的支撑基架，各种零部件都安装在它的上面。

空调制冷系统主要由哪些部件组成

在说制冷原理之前，首先我们来看一些生活中与制冷相关的常见现象：

将酒精擦到皮肤上，会感到凉爽，说明通过蒸发能制冷。把水抹到皮肤上，也有凉意，没有酒精明显。因为酒精比水更容易蒸发，蒸发得更快，说明蒸发越快制冷越好。洗晒的衣服，夏天比冬天容易干，因为夏天温度高，蒸发得快。说明温度越高蒸发越快。在青藏高原烧水，90度就沸腾蒸发了。因为青藏高原地势高，压力低。说明压力越低蒸发越快。温度、压力对蒸发、冷凝影响一、制冷循环系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀四个基本部件组成。我们用一张图来表现它们制冷剂状态的变化：我们可以大概归纳总结为：两个控制，两个转换。1、压缩机：吸入蒸发器内蒸气，维持其低温低压；压缩出高压、高温蒸气。为什么要压缩？因为制冷剂要回收再利用。如不压缩，直接排入冷凝器。常温已高于制冷剂沸点温度，无法冷却、冷凝成液体。[压力越高，沸点越高；压力越低，沸点越低]。只有通过提高制冷剂的压力，使制冷剂的凝结点(沸点）高于室外温度，才能让制冷剂向室外散热，温度降低，制冷剂凝结成液体。2、冷凝器：将压缩机排出的高温高压蒸气冷却成液体；释放出的热量被水或空气带走。可分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。空调冷凝器大多用翅片盘管式结构，为提高换热效率常将铝合金翅片压成各种形状，以增加换热面积。3、节流装置：当制冷剂流体通过一小孔时，一部分静压力转变为动压力，流速急剧增大，成为湍流流动，流体发生扰动，摩擦阻力增加，静压下降。节流阀主要作用：节流降压；调节流量，使流体达到降压调节流量的目的。3.1、毛细管特点：无运动件、结构简单；无储液器，充入的制冷剂量小；停机后的高低压基本相同，便于启动；工作的准确程度差；小型空调或冰箱上运用。缺点：供液量不能随工况变动而调节。热力膨胀阀结构3.2、热力膨胀阀特点：又称感温式膨胀阀，接在蒸发器的进口上，器感温包紧贴蒸发器的出口管上。膨胀阀另外一个作用：保持一定过热度、防止液击和异常过热。热力膨胀阀分为：内平衡式热力膨胀阀和外平衡式热力膨胀阀，我们来看看他们之间的结构区别。结构区别内平衡式热力膨胀阀：是在内部将蒸发压力传递到膜片。外平衡式热力膨胀阀：是膜片下面，感受到的是蒸发器出口压力。?我们来放大看下里面的内部结构和系统接管做法：内部结构膨胀阀使用区别制冷系统若蒸发器的压降较高，应当使用带外平衡的膨胀阀。外平衡式热力膨胀阀比较准确的控制蒸发器的出口过热度，充分的利用蒸发器的换热面积，提高机组能效3.3、电子膨胀阀：是一种新型的控制元件，其节流装置用了微处理器控制。使用在变频式空调器制冷系统中，适应精确、高速、大幅度调节负荷的需要。当然，现在冷冻冷藏也有很多使用电子膨胀阀。电子膨胀阀用电子膨胀阀进行蒸发器出口制冷剂热度调节，可以通过设置在蒸发器出口的温度传感器和压力传感器，来集过热度信号，用反馈调节来控制膨胀阀的开度；也可以用前馈加反馈复合调节，消除因蒸发器管壁与传感器热容造成的过热度控制滞后，改善系统调节品质，在很宽的蒸发温度区域使过热度控制在目标范围内。电子膨胀阀优点：流量调节范围大；控制精度高；高频、低频运行时能效比提高；压缩机可靠性提高，改善回油、回液、排气温度过高状况等优点。电子膨胀阀可分为电磁式和电动式两类。3、蒸发器：将液体蒸发成气体；吸收热量。由于蒸发器的翅片间会不断产生冷凝水，阻碍空气的流动，所以蒸发器的片距比起冷凝器要大些，此外蒸发器翅片的表面还要进行亲水处理（亲水铝箔），以降低冷凝水的表面张力，使空气气流通截面积增大。5、四通阀：用于热泵型空调器的部件。空调器在冬季作制热运行时，室内侧热交换器作为冷凝器工作，而室外侧热交换器作为蒸发器工作，这正好与空调器夏季制冷时相反，这就要求制冷剂流动方向也要相反。而制冷剂反向流与毛细管组合成特别的通路来适应冬季、夏两种差异的运行工况。四通换向阀由先导阀、主阀和电磁线圈组成。

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简述汽车空调的组成和分类

空调制冷系统主要由哪些部件组成

空调制冷系统主要由哪些部件组成，有人说空调制冷就是一个热量搬运的过程，对的，空调的制冷其实是空气中热量的一个转移。下面看看空调制冷系统主要由哪些部件组成及相关资料。

空调制冷系统主要由哪些部件组成1

空调制冷系统由以下主要部件组成：1、压缩机 2、冷凝器 3、毛细管 4、蒸发器 5、内外机连接管路、电源线、控制线等附件。

空调制冷工作原理，压缩、冷凝、节流、蒸发。

压缩：压缩机将制冷系统内的低温低压气态制冷剂压缩成为高压高温气态制冷剂，进入冷凝器。

冷凝：冷凝器中高压高温气态制冷剂热交换散发热量到空气中，制冷剂液化成中温高压液态制冷剂，进入毛细管。

节流：中温高压液态制冷剂经过毛细管节流成为低温低压液态制冷剂，进入蒸发器。

蒸发：蒸发器中低温低压液态制冷剂经过热交换吸热成为低温低压气态制冷剂，进入压缩机。

以上四个流程为制冷系统的一次完整循环流程，空调制冷时一直循环这个过程，将室内热空气吸收转移到室外的过程。

使用空调的一点小建议

空调温度尽量设置在24~27度左右，人体感觉舒适即可，不要贪凉，室内外温差太大，人容易着凉感冒。

晚上睡觉时，使用睡眠模式，空调会自动调整温度及风速，人不会着凉感冒，也起到节能环保，减少电费支出。

长期在空调房内工作、生活的人容易全身乏力、记忆力减退等不适，俗称空调病，适当开窗通风，更换室内空气。

空调制冷系统主要由哪些部件组成2

压缩机

是整个空调系统的核心，也是系统动力的源泉。整个空调的动力，全部由压缩机来提供。压缩机根据压缩方式，容积型压缩机可分为活塞式和回转式两大类。具体有：活塞式、滑片式、螺杆式、涡旋式、离心式、转子式。

冷凝器

作用是将压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物。可以分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。

水冷式冷凝器：冷凝器中制冷剂的热量被冷却水带走。冷却水可以一次流过，也可以循环使用。当循环使用时，需设置冷却塔或冷却水池。水冷式冷凝器分为壳管式、套管式、板式、螺旋板式等几种类型。

空气冷却式冷凝器：冷凝器中制冷剂放出的热量被空气带走，制冷剂在管内冷凝。这种冷凝器中有自然对流空气冷却式冷凝器和强制对流空气冷却式冷凝器。通常，空气冷却式冷凝器也叫风冷冷凝器。

水和空气联合冷却式：冷凝器中制冷剂放出的热量同时由冷却水和空气带走，冷却水在管外喷淋蒸发时，吸收气化潜热，使管内制冷剂冷却和冷凝，因此耗水量少。

蒸发器

作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。蒸发器的种类：蒸发器按冷却介质的不同，分为冷却液体载冷剂、冷却空气或其他气体的两大类型。

冷却液体载冷剂：有水箱式（沉浸式）蒸发器（包括立管式、螺旋管式、蛇型式）、板式蒸发器、螺旋板式蒸发器、壳管式蒸发器（包括卧式蒸发器、干式蒸发器）等。

冷却空气蒸发器中：有空调用翅片蒸发器、冷冻冷藏用空气空气冷却器（冷风机）及排管蒸发器等。

节流机构

使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。所以，它是维持冷凝器中为高压、蒸发器为低压的重要部件。

节流部件按形式，可分为毛细管和膨胀阀，毛细管用在较小的制冷设备中，如电冰箱中装在冷凝器和蒸发器之间的毛细管即是节流机构的一种。

膨胀阀用在较大的制冷设备中，在大、中型装置中应用的节流机构为节流阀，常用的节流阀有三种，即手动膨胀阀、浮球调节阀和热力膨胀阀，后两种为自动调节的节流阀。膨胀阀按膨胀的类型可分为电子膨胀阀和热力膨胀阀等。

气液分离器

安装与压缩机的进口端，主要是防止返回压缩机的低压低温蒸汽携带过多的液滴，防止液体制冷剂进入压缩机气缸，防止液击，分离器同时具有过滤、回油、贮液等功能。

气液分离器使用时应注意：

1、尽可能靠近压缩机；

2、在换向系统中，气液分离器应该安装在换向阀和压缩机之间；

3、正确的安装进口（从蒸发器来）出口（去压缩机吸气口）；

4、必须向上安装；

风机

风机是交流单、三相感应电动机与叶轮组合而成。风机分为轴流风机和离心风机。

风机包括定速和变速两大系列。风扇分为金属风叶、塑料风叶和金属浇注风叶等，叶型有多种。

储液器

制冷系统中的高压储液器（也称储液筒）是装在冷凝器和膨胀阀之间的，储液器的形式有多种，有单向和双向之分；有立式和卧式之分。它的功能可归纳为以几个方面：

储存冷凝器的凝液：避免凝液在冷凝器中积存过多而使传热面积变小，影响冷凝器的传热效果。

适应蒸发器的负荷变动对供应量的需求：在蒸发负荷增大时，供应量也增大，由储液器的存液补给；负荷变小时，需要液量也变小，多余的液体储存在储液罐里。

作为系统中高低压侧之间的液封：因为出液管是插在液面下，故可防止高压侧的蒸汽和不凝性的气体进入低压侧。同时，储液器也起到过滤和消音的作用。

油分离器

安装在压缩机和冷凝器之间，它的工作原理为：压缩机的排气是制冷剂和润滑油的混合气体，通过油分离器的较大的腔体减速，雾状的油就会聚集在冲击的表面上，当聚集成较大的油滴后，流向油分离器的底部，并通过回油装置返回压缩机。

气液分离器

气液分离器安装在压缩机进气口，气液分离器作用防止压缩机进气口吸进液态冷媒产生液击损坏压缩机。

干燥过滤器

过滤器的作用是为了防止制冷剂里含有水份或杂志进入制冷系统。当从冷凝器出来的高温液体进入膨胀阀后，液体的温度会大幅度的下降，一般都在零度以下，这时如果系统里含有水分的话，由于膨胀阀通过的截面很小，就会易出现冰堵的现象，影响系统的正常的运行。

四通换向阀

四通换向阀适用于中央空调、单元式空调器等热泵型空调系统，它被用来切换制冷工质的流通路径，以达到制冷和制热的目的。

水泵

水泵是用于加速水流动的工具，以达到加强水在换热器中换热的效果。

空调制冷系统主要由哪些部件组成3

1、压缩机

压缩机是整个空调系统的核心，也是系统动力的源泉。整个空调的动力，全部由压缩机来提供，压缩机就相当于把一个实物由低势位搬到高势位地方去，在空调中它的.目的就是把低温的气体通过压缩机压缩成高温的气体。

最后气体在换热器中和其他的介质进行换热。所以说压缩机的好坏会直接影响到整个空调的效果。根据蒸气的原理，压缩机可分为容积型和速度型两种基本类型。容积型压缩机通过对运动机构作功，以减少压缩室容积，提高蒸气压力来完成压缩功能。

速度型压缩机则由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力。根据压缩方式，容积型压缩机可分为活塞式和回转式两大类。回转式又可分为滚动活塞式、滑片式、单螺杆式、双螺杆式、涡旋式。速度型压缩机有离心式。

从压缩机结构上来看，又可将压缩机分为开启式、半封闭式和全封闭式。开启式压缩机的主轴伸出机体外，通过传动装置（传动带或联轴节）与原动机相连接。在伸出部分必须有轴封装置，使主轴和机体间密封来防止制冷剂泄露。

封闭式压缩机的结构是将电动机和压缩机连成整体，装在同一机体内，因而可以取消轴封装置，避免了泄漏制冷剂的可能。这样，电动机便处于四周是制冷剂的环境中，称为内装式电动机。

封闭式压缩机又可分为半封闭和全封闭两种型式。半封闭式的机体用螺栓连接，因此和开启式一样可以拆开维修。全封闭式的机体则装在一个焊接起来的外壳中，无法拆开维修。

2、换热器

根据在空调上的作用不同，可分为冷凝器和蒸发器。现在就冷凝器和蒸发器的分类和区别述说一下。

（1）冷凝器：

冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物。制冷剂在冷凝器种放出的热量由冷却介质（水或空气）带走。冷凝器按其冷却介质和冷却的方式，可以分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。

水和空气联合冷却式冷凝器冷凝器中制冷剂放出的热量同时由冷却水和空气带走，冷却水在管外喷淋蒸发时，吸收气化潜热，使管内制冷剂冷却和冷凝，因此耗水量少。这类冷凝器中有淋水式冷凝器和蒸发式冷凝器两种类型。

（2）蒸发器：

蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。

蒸发器的种类：蒸发器按冷却介质的不同，分为冷却液体载冷剂、冷却空气或其他气体的两大类型。在冷却液体载冷剂的蒸发器中，有水箱式（沉浸式）蒸发器（包括立管式、螺旋管式、蛇型式）、板式蒸发器、螺旋板式蒸发器。

壳管式蒸发器（包括卧式蒸发器、干式蒸发器）等。在冷却空气蒸发器中，有空调用翅片蒸发器、冷冻冷藏用空气空气冷却器（冷风机）及排管蒸发器等。小型别墅式及模块化风冷热泵冷热水机组的水侧换热器的型式有：套管式，板式及立式盘管式。

整体式机组一般使用干式壳管式换热器。套管式换热器的特点为结构简单，价格低，传热性能好，问题是阻力损失大，水垢不易清除，加工时特别注意不应使内管破裂或损伤，否则，水进入制冷系统，导致系统故障和压缩机损坏。

立式盘管式换热器结构简单，价格便宜，但要特别注意制冷时的回油问题。板式换热器传热效率高，一般为壳管式的3倍，所以体积小，结构紧凑，使用中要注意的问题是，板间间隙小，容易结垢，对水质要求高，若水阻塞，会造成蒸发器温度下降。

板间结冰，冻裂，由于板壁薄，也容易产生机械损伤，在水质差的地方，板实换热器的问题较多，其价格也比较高。中大型整体式机组使用的干式壳管式换热器，管内走制冷剂，管外走水，夏季运行时水冻结的危险性小，结构紧凑，腐蚀缓慢。

但冬季作为冷凝器使用时，制冷剂在管内冷凝，其传热系数比制冷剂在管外冷凝小。热泵型冷水机组中的制冷剂一水换热器以用波纹状的内螺纹管比较合适。各种水侧换热器各有其特点，对于套管式和立式盘管式换热器。

要注意在设计与制造时要解决其主要问题，使用板式换热器还应使用户了解其特点，重视水质问题。水侧换热器要有有效防冻保护。

3、节流部件

节流部件节流部件是制冷系统不可缺少的四大部件之一。它的作用是使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。所以，它是维持冷凝器中为高压、蒸发器为低压的重要部件。节流部件按形式，可分为毛细管和节流阀。

前者，用在较小的制冷设备中，如电冰箱中装在冷凝器和蒸发器之间的毛细管即是节流机构的一种。后者用在较大的制冷设备中。在大、中型装置中应用的节流机构为节流阀。

常用的节流阀有三种，即手动膨胀阀、浮球调节阀和热力膨胀阀，后两种为自动调节的节流阀。膨胀阀按膨胀的类型可分为电磁膨胀阀和热力膨胀阀等。

小型风冷型热泵冷水机组用一个热力膨胀阀，由4个单向阀控制制冷，制热走向，也有用毛细管做制热时节流用，中大型机组由于制冷，制热不同工况制冷剂循环量变化大，需两个或多个热力膨胀阀以适应工况要求。

在液态管路阻力大的场合，如分液头阻力大，要注意适当极大相应膨胀阀的容量，以免出现供液不足的情况。使用双向膨胀阀的机组，可使管路简化，降低流动阻力。但系统中设置储液器时，管路走向比较困难。

如制热时，高压液体出储液器进入膨胀阀，而制冷时，节流后的气液混合物进入储液器，在进蒸发器时难以保证以液体为主。要解决这个问题又要在管路上增加单向阀等元件，故对于不使用储液器的系统使用双向膨胀阀较为有利。

4、气液分离器

在蒸发器中，由于液体在蒸发器中蒸发，由液体变为气体的过程，由于考虑负荷的变化，可能会有一部分的制冷剂未全部蒸发，而会直接进入到压缩机。由于液体的不可压缩性，所以在未进入压缩机之前，首先要通过气液分离器，以确保进入压缩机全部为汽体，保证压缩机能正常的运转。

一、制冷系统的构成与工作原理

如下图所示，汽车空调制冷系统包括空调压缩机，冷凝器，储液罐（现在汽车基本都是和冷凝器一体），蒸发器，空调管路，膨胀阀等。随着汽车空调技术的发展，现在蒸发器，膨胀阀基本上都集成在空调HVAC上了，HVAC除了这两个，还集成了鼓风机，暖风装置及空调系统各类传感器和执行器等。

图1 空调制冷系统组成图

空调制冷系统的工作是制冷剂不断气化和液化的过程，以压缩机和膨胀阀中心为界，可以把整个制冷循环分为高、低压两个部分，详细可以通过上图进行了解。制冷剂在系统的循环过程可以分为4个工作过程，如下：

1.压缩。蒸发器处理后的低温低压的制冷剂气体，经过压缩机吸入并压缩成高温高压的气体，然后输入到冷凝器。

2.冷凝放热。高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热到外界大气中。

3.节流。温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀阀。这是制冷剂高、低压的分界线，膨胀阀有节流的作用。

4.蒸发。雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。

图2 制冷剂流向与状态变化

上述过程周而复始的进行下去，便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。与此同时，鼓风机将冷空气抽进车内，并将车内热空气排出，从而使车内温度降低，取得制冷效果。

二、空调取暖系统构成和工作原理

现在汽车主要充分利用发动机的冷却后的冷却液的余热进行制暖，这种方式通常也称为水冷。当制暖效果要求更高时，一般会相关的PTC加热器进行加热，最终达到良好的制暖的效果。空调取暖系统主要部件为热交换器，主要用于取暖，对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。

图3 空调取暖系统

如上图所示，发动机上的冷却水控制阀将分流出来的一路冷却水送入暖风机的加热器芯进行热交换，放热后的冷却水再经加热器出水管回流至发动机；同时，冷空气被鼓风机吸入到加热器芯子进行加热，经由不同的风口吹入车厢内部，进行风窗除霜和取暖。通过控制冷却水控制阀的开闭和流水量大小，可调节暖风机的供热量。

一、空调通风系统构成与工作原理

将新鲜的空气送入车内，并排出污浊空气的过程成为通风。空调通风系统可以有效的保证车内空气的新鲜，同时通风也可以对风窗玻璃进行除雾。我国对汽车空调的空气质量已有了严格的标准，要求人均每小时输入的新鲜空气量不少于20。

汽车空调的通风主要有三种方式，自然通风、强制通风与综合通风。

1）自然通风

汽车空调中的外循环系统指的就是自然通风。自然通风是利用汽车行驶过程中车身内外表面产生的风压差，在适当的地方开设通风口，通常进气口设在副驾驶的前方，空气经过空气室盖板后通过车身上的通风口后进入室内，排气口也称泄压口设置在左右侧围钣金上，室内空气从这里流出室外，最终实现在密闭状态下的车内空气的通风换气。当然最自然的通风就是开风窗或天窗。

如下图所示，车身内外壁面上开设进出风口，利用车辆行驶时产生的风压，将外部空气引入车内循环后再排出。

图4 空调通风系统通风口

空气的入口设在正压区，出口设在负压区，形成空气的自然流动。进、排口设置必须保证车内空气略有正压，使车内空气压力略高于外界大气压力，防止有害气体进入车内。

2）强制通风

当汽车车速低，或停车时，车身内外表面气压差不足，仅仅依靠自然通风不能保证车内空气的新鲜，此次需要强制通风。强制通风的主要部件是鼓风机，鼓风机工作时，将车外新鲜空气强制送入车厢内，最终实现通风换气。

3）综合通风

综合通风是指汽车上同时用自然通风和强制通风。目前汽车上基本都是用综合通风的方式。

二、空调净化系统构成与工作原理

空气的清洁与净化是乘客重要的需求，因此汽车空调还必须保证通风过程送入的新鲜空气是健康的，这也就要求汽车空调能够对输入的空气进行净化，这个系统过程也称为空调净化系统。

汽车在公路上行驶时，车外空气中最大的污染是各种悬浮粉尘。悬浮粉尘主要由固体物质破碎形成的固体颗粒、汽车尾气排出的含有CO、CO2、SO2等有害气体、还有各种烟雾、花粉、细菌等组成。而且车内循环空气受到人的活动和工作过程的污染，如人体呼出的CO2、身体散发出的汗味，这些都影响人体的健康，降低了空调的舒适性。

因此，汽车空调净化的目的就是除去这些有害气体及粉尘，使车内保持清洁舒适的空气环境。

汽车空调的净化包括两部分，即室外流入室内的空气净化和室内循环空气的净化。

汽车行驶过程中，粉尘是最大的污染物，空调净化系统对室外空气中粉尘的净化，主要取过滤除尘和静电除尘两种形式。

图6 空调净化系统流程图

1）过滤除尘

过滤除尘实在空调系统的送风和回风口处设置空气滤清装置，主要是对尘埃等颗粒物进行过滤。

2）静电除尘

静电除尘是在空气进口的过滤器后面再设置一套静电除尘装置。静电除尘是利用高压电极产生高压电场，对空气进行电离，使尘粒带电，然后在电场作用下产生定向运动，沉降在正负电极上而实现对空气的过滤除尘。

图7 空调空调净化系统工作原理

空调净化系统的去除异味和有毒气体的形式主要有3种，即活性炭、催化反应器和负离子发生器。

1）利用活性炭

利用活性炭去除异味是汽车空调净化系统的主要方法，活性炭能过吸附空气中有毒有气味的成分，如汗臭，烟味和人体发出的各种异味，另外还能吸收有害的氯化物和硫化物。