近年来，电力动车组空调装置中的氟利昂制冷系统常以 R22作为制冷剂，但随着应用的深入，R22环保性能较差的缺陷日益突出，因而寻求一种新的环保高效的制冷系统成为新的课题。本研究针对列车空调系统，采用空气作为制冷剂通过空气压缩系统实现快速制冷效果。　　本研究以通行于京广高铁间运行时段为11:15~20:56的CRH2型电力动车组为空气调节对象，分析空气制冷基本原理，确定本文的空气制冷系统方案；根据车厢的舒适性条件，计算车厢冷负荷；在分析空气制冷系统各环节热力过程及对比选择建模方法的基础上，建立制冷系统主要部件的稳态及动态热力学模型，借助Matlab/Simulink平台搭建系统仿真模型进行稳态和动态运行模拟，研究室外工况、室内负荷以及换热器冷却风量条件变化时，系统制冷量、功率、制冷系数以及送风温度的变化及响应规律，并将模拟结果与现用的氟利昂制冷系统性能作对比分析。　　结果表明：　　（1）在设计工况下空气制冷系统的制冷量约为36kw，功率约为40kw，制冷系数约为0.9，送风温度为12℃；　　（2）室外干球温度升高时，制冷量和制冷系数减小，功率和送风温度增大；　　（3）车厢负荷增大时，制冷量、功率和制冷系数均增大；　　（4）换热器冷却风量增大时，制冷量和制冷系数增大，功率减小；　　（5）空气制冷系统与氟利昂制冷系统对比，能耗较大、制冷系数较小，但其造成的温室效应要远远小于氟利昂制冷系统，在环保方面空气制冷系统更具优势。　　空气制冷系统工质随用随取，无污染物处理环节，环境特性友好，本文的研究对列车空调用空气制冷系统的设计、运行及技术改造等方面有重要的参考意义。