El circuito del termo no merma la capacidad refrigerante, si no que actúa como un intercambiador de calor ayudando en alguna medida a enfriar el motor.
Creo que tienes que empezar sustituyendo el termostato, o por lo menos hacer la prueba de hacerlo funcionar quitado y pruebas como va. Luego lo montas nuevo.
