Tengo mis dudas de que el aire más frío mejore la eficiencia en un térmico. El rendimiento puro sí, gas a fondo con el aire a 0 grados tienes un 10% más de oxígeno que a 27 grados, pero cuando no vas gas a fondo simplemente estás abriendo las mariposas de admisión lo justo para admitir el oxígeno que necesitas quemar a cada momento. Con el aire a 27 grados abrirás las mariposas de admisión de forma que te entre un 10% más de aire que a 0 grados y ya está, ya tienes la misma cantidad de oxígeno en la cámara de combustión.
Esto en un atmosférico, en un turbo puedes jugar con el turbo también como sugiere Keops.