水冷って最終的には空冷なわけで気温以下に下がらない
そういう意味でいうと水冷が冷えるは間違い
水冷が結果的に放熱効果が高いのは熱交換をする面積が稼げるから
空冷のフィン面積と水冷の熱交換機の面積が同じなら放熱効果は同じだよ
だから航空エンジンでは星形にして熱交換のためのフィンの量を稼いでいる
水冷化のメリットはエンジン形式に自由度を持たせることができると熱交換器を大きくすることで放出する熱量を大きくでき、高出力化ができる
水冷化のデメリットは冶金能力で冷却能力が左右される、水冷システムという重量物を背負う、構造が複雑化する
空冷は構造が簡単だから工業力が低くても生産できる、メンテが楽、総重量が水冷より軽い
空冷のデメリットは放熱効果が一定のフィン面積でさちるので高出力化に限界がある

ちなみにな、バイクのハーレーダビッドソンが空冷とOHVに拘り続けたのは構造が簡単だからアメリカの片田舎で故障しても簡単に修理できるから
豆な