本发明公开了一种微型单组元涡轮发动机，包括排气电磁阀、尾气收集装置、尾气收集电磁阀、微型涡轮膨胀机、转速传感器、扭矩传感器、负载端和催化装置等；所述微型涡轮膨胀机的具体结构为：包括进气口、左壳体、涡轮转子、涡轮轴、导向叶片、右壳体和排气口等；本发明采用的是微型涡轮膨胀机作为核心工作部件，微型涡轮膨胀机结构包括壳体、转子、导向装置；其中壳体加工为左右两半，并在壳体上加工有变截面进气道；转子为闭式轮盘径流叶轮，导向装置加工在膨胀机壳体内部使得结构更加紧凑，零件少；导向装置的叶片采用气动叶型；本发明采用的是数字控制，设置有单片机为核心的控制器，电磁阀以及压力传感器、转速传感器、扭矩传感器。