В причине ваших неполадок (было у самого на классике и у знакомого на "Волге" - "нелогичное" поведение стрелки указателя температуры, - быстрый нагрев двигателя, резкий рост температуры, вплоть до закипания при снижении оборотов после нагрузки и т. д.) практически уверен, - необходимо было всего навсего заменить пробку радиатора (что вы в конце концов и сделали, правда вместе с радиатором). Как правило сгнивает пружинка на клапане пробки, который не дает образоваться разряжению в системе охлаждения при остывании двигателя (кружочек около 10 мм с рез. прокладкой по центру пробки - исправный плотно прижат, нет - болтается), пробка и соответственно система охлаждения становится не герметичной, в ней не создается избыточное давление и температура кипения Тосола значительно снижается и соответственно значительно ухудшается съем тепла от блока дигателя, он перегревается, а затем уже от пергрева темнеет Тосол. Проверьте старую пробку - наверняка она "продувается" насквозь.