本发明公开了一种热力学单缸机，解决目前单缸机试验成本高，并且仅适用于全新机型的开发，无法适用于量产机型的技术升级的技术问题。本发明提供的热力学单缸机，是基于量产机型改进得到，气缸体沿用量产多缸发动机的气缸体，其结构无需改进。由气缸盖和盖板形成气缸盖组成，其中气缸盖具有发动机缸盖的所有功能结构。根据试验需求，气缸盖可以采用单缸气缸盖、双缸气缸盖、三缸气缸盖等。盖板用于封闭多缸发动机的气缸体的其他缸。由此形成的热力学单缸机既具备热力学单缸机的快速、成本低、易于调整等优势，又可利用量产多缸机的现有样机边界及试验工装，最终实现其成本、周期及试验效果等各方面的最优技术效果。