Warum hat ein Motor im Winter (Kälte) eine merkbar bessere Leistung?

Der Zusammenhang ist eigentlich recht einfach: je mehr Kraftstoff pro Sekunde verbrannt wird, umso höher ist die Leistung. Jede Menge Kraftstoff in den Zylinder reinzukriegen ist kein Problem. Dazu bräuchte man nur die Kraftstoffpumpe größer zu bauen.

Das eigentliche Problem liegt darin, genügend Sauerstoff, also Luft, in den Zylinder zu kriegen, damit der Kraftstoff auch verbrennen kann. Das ist das Problem, um das sich die gesamte Motorkonstruktion dreht.

Bei der Füllung mit Luft spielen nun auch die Umgebungsbedingungen eine Rolle. Je dichter die Luft ist, umso mehr Sauerstoff befindet sich pro m^3 Luft drin (siehe ideales Gassgesetz). Die Dichte der Luft ist von der Temperatur und dem Druck abhängig. Je höher der Druck und umso niedriger die Temperatur, umso dichter ist die Luft. Das bedeutet: im Winter ist die Luft dichter als im Sommer, auf Meereshöhe ist die Luft dichter als in großer Höhe. Das führt jeweils zu mehr Sauerstoffmolekülen im Zylinder, damit zu mehr Kraftstoff, der eingespritzt werden kann und das bedeutet mehr Leistung.

Bei modernen Motoren mit Kennfeldzündung und geregeltem Turbo kann man obige Effekte weitgehend kompensieren. Bei höheren Temperaturen oder größerer Höhe überm Meeresspiegel wird dann einfach der Turbo etwas hochgeregelt, sodass er mehr Luftvolumen in den Zylinder pumpt.

Bessere Füllung der Brennräume...es geht mehr Luft rein da kalte Luft weniger Platz braucht als die warme Luft.

Also ich tippe drauf du hast ein Saug Benziner als Motor...

Das bei Kalter luft die dichte der Luft zu nimmt (die moleküle sitzen enger zusammen) hast du bei gledicher Luft Mänge die der motor ansaugt mehr saueratoff ser Luftmassenmesser erkennt das mehr saueratoff kommt und kann daher mehr Kraftatoff einspritzen.

2. Grund ist der Motor brauch eine Kühlwassertemperatur von 90 bis 100°c wenn diese noch nicht erreicht ist gibt er mehr Lraftstoff als normal bei das erhöht auch etwas die Leistung schädigt aber die Umwelt mehr.

Nein. Die Leistung ist Sommer und Winter etwa gleich. Ist die Spitzengeschwindigkeit deines Wagens denn im Winter höher als im Sommer? Leistung ist Drehmoment mal Drehzahl.

Max. Leistung ist max. Drehzahl mal eines unterhalb des max. liegenden Drehmomentes.

Max. Drehmoment liegt unterhalb der max. Drehzahl und damit unter der max. Leistung.

Siehe ein Motordiagramm von Diesel oder Benziner, sehr unterschiedlich.

Was du meinst ist also das Drehmoment oder anders gesagt eine spürbare Verbesserung der Anfahr-/Vortriebskraft.

Das liegt an der Motorsteuerung und wie lange es braucht, bis diese auf "warmgefahrenen" Motor reagiert und die Einspritz-/Luftgasgemischmenge zurücknimmt. 

Im Winter braucht der Motor zum Warmwerden etwas länger.

In der Kaltstartphase wird eine erhöhte Menge Kraftstoff  zugeführt. Ergo mehr Drehmoment.

 Und da nun das Warmwerden im Winter was länger dauert hat man das Gefühl, das da ein besseres Vorankommen vorliegt.

Ist auch so. Solange der Motor kalt ist.

Nur: wer tritt denn bei kaltem Motor voll aufs Gaspedal?

Kraftstoffsparen und Verschleiß beim Kaltstart vermeiden ist besonders im Winter angesagt.

Die Luft hat eine höhere Dichte.