汽车废热的循环利用对汽车节能减排具有重要作用,本文设计改进并研制了一种利用回收的汽车尾气废热来制冷的新型车内空调装置,能有效减少汽车排向大气的废热并降低油耗。首先,采用理论经验结合的混合建模方法建立了压缩机控制模型。将装置中活塞式压缩机的连续运动分解为无数个单次往复的周期运动,对其中的单个周期进行研究。将流经压缩机后工质获得的能量分为动能和热能,使用动能定理和焓增量分别计算,得到了压缩机的控制模型。其次,根据汽车不同运行工况排出废热量的差异,设计改进了三模态运行制冷装置：1)压缩机模态；2)压缩机喷射器混合模态：3)喷射器模态。根据废热功率及负荷计算,设计了能模拟汽车废热的发生器,能够模拟制冷负荷的蒸发器和模拟散热的冷凝器。该装置主要包括压缩机循环、喷射器循环两大回路,通过电磁阀的不同开闭组合实现不同模态间的切换,以最小的能耗满足汽车不同运行工况下的制冷需求。再次,使用LabVIEW开发了上位机软件,实现了参数采集和系统控制。温度、压力、流量等参数可以自动采集、显示及存储管理；装置中的电磁阀开闭,压缩机转速以及电子膨胀阀开度均可以通过上位机软件控制。最后,搭建了汽车废热实验装置并进行了实验研究。对选好的硬件设备分别进行了功能测试,并对传感器逐一标定,然后对安装完毕的装置进行测试,排除各种运行故障,期间对管路进行一定的修改,在确认功能正常并完成气密性检测之后进行了实验研究。实验结果表明,在压缩机模态,压缩机喷射器模态以及喷射器模态下均可以顺利实现利用废热制冷的要求。