Верхний патрубок начинает прогреваться раньше чем термостат откроется, так как в термостате на 111 двигателе есть маленький шариковый клапан, который перепускает часть антифриза и верхний патрубок прогревается (сделано для того чтобы не было воздушных пробок), так что по верхнему патрубку достаточно сложно сказать работает термостат или нет (причем клапан открыт на холостх, при росте оборотов поток антифриза клапан закрывает и шланг остывает). Поэтому более достоверно, если на трассе двигатель начинает остывать и темпиратура становиться ниже нормы (это показательтого что термостат либо не закрывается вообше, либо медленнее чем необходимо). Если печка припрогреве дует холодом, пока вы не тронитесь с места, то проблема в электо помпе (если она имеется)
Такой термостат с клапаном сбоку стоит еще и на 102м, 103м...
Клапан работает всегда хоть на холостых, хоть на рабочих оборотах, и пропускает только в одну сторону - то есть вверх. А в низ вообще не пропускает, чтобы избежать воздушных пробок. На 102м двигателе например, система охлаждения устроена так, что все воздушные пробки выгоняются автоматически по мере работы двигателя.
Если на улице мороз, то объема ОЖ который выходит через клапан недостаточно чтобы прогреть патрубок как вы говорите. Тем более эта подогретая ОЖ выходит через спускной шланг сверху крышки термостата, и часть холодной ОЖ из радиатора нагнетается давлением снизу (правда совсем немного).
Для совсем уж уверенности можно щупать верхний патрубок прям возле радиатора.
Причем тут тепло вверх, холод вниз... Есть конретное устройство и схема движения ОЖ, от верхнего патрубка к нижнему, и никак ОЖ снизу вверх не начнет циркулировать против того как задумано на заводе.