人类面临着越来越严重的环境问题，其中臭氧层损耗和温室效应对环境已造成严重的破坏。在制冷装置中广泛使用的氟利昂制冷剂的泄漏是其主要原因，而汽车空调制冷剂的泄漏在其中占有相当的比例，因此汽车空调制冷剂的替代尤为迫切。本文即针对这一问题对CO2汽车空调制冷系统性能进行了研究。分析了CO2跨临界压缩蒸气制冷循环的特点，建立了CO2汽车空调系统的数学模型基础上，对CO2汽车空调制冷系统进行了仿真，设计了相应的仿真模块和系统框图，并利用相关文献中实验数据验证了仿真模型的可靠性；对变工况下该装置各参数对系统性能的影响，及装置中改变吸气热交换器参数对系统性能的影响进行了仿真，对仿真结果进行了详细地分析。 本文定义了跨临界压缩蒸气制冷循环的最佳高压侧压力和最佳压比的概念，导出了二者同COP的函数关系，提出了采用调节高压侧压力的方式提高COP的观点，据此指出了控制膨胀阀开度的方法来调节系统方法。本文的仿真和分析结果，可为CO2跨临界压缩蒸气制冷循环的控制和优化等相关研究提供一定的指导。