Pour moi il reste deux pistes à explorer, en commençant par la moins pire : le circuit de refroidissement reste à la pression atmosphèrique, du style le bouchon du reservoir d'expansion pas mis ou mal vissé ce qui entraine des températures élevées (le liquide vaporise vers 100°C et ne peut évacuer ttes les calories), ou la plus pire qui serait un défaut de circulation ayant pour cause la pompe à eau ou une obstruction du circuit, mais là j'ai un doute quand même.
Au lieu de coincer la vanne thermostatique (le fameux calorostat de Luc

) il serait mieux de faire un essai sans la monter, tout passerai par les radiateurs et ce devrait être très long à monter en température.
Cette vanne thermostatique, il faut l'essayer dans une casserole d'eau sur la cuisinière, lorsque l'eau commence à bouillir elle doit être ouverte et se refermer en la passant sous l'eau froide, pas besoin de thermomètre pour ce test en soi très basique mais combien révélateur.
Bonne bricole
Hervé