el radiador es parte de todo el sistema de enfriamento del vehiculo, ok, el reservorio y tapon funciona de la siguiente manera...
si te has fijado tu tapon de radiador tiene, un numero, probablemente, 0.8 kpa creo, esto significa la resistencia a la presion q tiene dicho tapon si te fijas lleva un resorte antes del empaque.
cuando el vehiculo se calienta, y el agua genera presion porque se esta expandiendo hace la suficiente fuerza para vencer el tapon de radiador, y pasa el agua o refrigerante hasta el reservorio,
en el caso el radiador contenga poca agua la resistencia se vence pero lo que pasa es aire, si te fijas en el reservorio lleva una manguerita hasta el fondo, a pues cuando llega el aire sube a lo mas alto del reservorio y empieza a presionar hacia abajo donde esta el agua por lo cual en el radiador hay menos presion porque libero aire al reservorio, y el reservorio necesita liberar presion por el aire, este envia el agua o refrigerante hacia el radiador, para que se compense la presion y el radiador tenga suficiente liquido para enfirarse,,,
en este caso cuando dejaste salir el liquido anterior no hubo vencimiento del tapon, y por lo tanto no hubo ningun contacto con el reservorio... espero haber sido claro porque a veces no puedo expresar bien mis ideas....
edit te dejo esta imagen mas o menos como funciona,
de este link hablan mas o menos lo que trato de decirte
http://motores.com.py/foro/topic/19679-tapas-radiadores.html