随着人们对汽车舒适性的要求越来越高,如何有效控制汽车空调蒸发器的结霜现象成为了制冷领域及汽车领域亟需共同解决的棘手问题。虽然很多学者已经对换热器的结霜机理及规律开展了大量研究工作,但大部分都是针对空气源热泵、低温冷藏冷冻装置等应用中的翅片管换热器来进行的,其研究结论并不适用于结构紧凑且排水性能相对较差的平行流换热器。本文在此背景下,对R134a汽车空调平行流蒸发器的结霜规律以及结霜控制方式进行了研究。主要的研究内容和成果如下:一、在搭建的空调性能试验台上对平行流蒸发器的结霜特性进行了实验研究。利用蒸发压力变化与霜层生长规律的密切联系,将结霜过程细致划分为了5个不同增长规律的霜层生长阶段。通过对不同环境参数组合工况下结霜过程数据的分析,揭示了进风温度、相对湿度和风速这三个环境参数对平行流蒸发器结霜规律的不同影响,对霜层厚度、结霜量、制冷量和空气侧压降这四个结霜特性参数影响程度最大的环境参数分别对应为:进风相对湿度、进风温度、进风相对湿度和进风速度。二、对凝露工况和结霜工况下蒸发器表面温度分布进行了研究。结果表明,蒸发器表面次低温度点位置在凝露工况下会频繁发生偏移,而表面最低温度点的位置则相对稳定。一旦蒸发器发生结霜,表面最低温度点的位置也会发生无规律的变动。这正是目前常用的基于表面次低/最低温度点除霜判定法经常失效的原因所在。三、确定并验证了结霜临界蒸发压力的范围,提出了一种可实现蒸发器无霜不间断制冷的结霜控制方式。实验结果表明,不同工况下存在一个统一的临界结霜蒸发压力范围为160~165kPa.G,利用电子膨胀阀将蒸发压力控制在该范围内可实现蒸发器不结霜的同时拥有较优的换热性能。同时发现,增加5%的阀开度,可平均提高蒸发压力2.5kPa;每次以5%~20%阀开度为增量对蒸发压力进行调节,系统重新稳定需要的时间为66s。四、提出了一种基于蒸发温度的除霜判定法,通过实验对比验证了其对结霜程度预测的有效性。在各结霜工况下该方法所预测的除霜时刻与合适除霜时刻的平均相对误差仅为7.2%,相对误差范围为0~-15%。在允许蒸发器表面部分结霜的前提下使用该除霜判定方法,可有效控制结霜范围,在延长供冷时间的同时保证了空调系统的稳定运行。