Vamos a ver o funcionamento:
o motor está a trabalhar (em altas rotações), aquece o refrigerante. (ponteiro sobe)
O refrigerante aquece e faz abrir o termostato.
O termostato abre e o refrigerante passa para o radiador onde é arrefecido pela corrente de ar que passa pelas alhetas. (ponteiro desce, ou não)
Se estiver muito quente, ligar a ventoinha.
A ventoinha aumenta o fluxo de ar que passa no radiador e arrefece o refrigerante. (ponteiro desce)
Quando está suficientemente fresco desliga a ventoinha.
Pode até fechar o termostato, mas mesmo que não feche, a temperatura volta a subir porque a ventoinha não está a arrefecer o radiador. (ponteiro sobe)
E por aí fora até o carro parar ou avariar...
As diferenças de temperatura referidas são devido aos diferentes valores de actuação do termostado e do sensor novo...
Resumindo: Todos os termometros de todos os carros oscilam (teoricamente). Se não se notam oscilações grandes é porque foi atingida uma temperatura de equilibrio por parte de todos os componentes...
Actualmente os motores e os autmoveis são contruidos já com isso tudo pensado e com cada componente desenhado exactamente para trabalhar com os outros e atingir esse equilibrio normalmente...
No caso, eu verificaria também se as alhetas do radiador estão limpas e desobstruidas...