Может в системе воздушная пробка? Хотя система должно её сама устранить, во всяком случае на 2.5 так...
Термостат по идее не причём...большой и малый круг греет?
Попробуй полностью промыть систему, какой нить спец химией, может где какой канал забит.
Как самый печальный вариант, это микротрещина в блоке/бошке, пака холодная давит газы.