Велочехол нужен. Удобнее такой чехол, для упаковки в который достаточно снять только переднее колесо у велосипеда, а не оба колеса. Чехлы эти ПИК бывают разных размеров, так что бери XL на всякий случай.
В купе на полку для багажа велосипед легко умещается со снятыми педалями и снятым передним колесом. Даже 2 горных можно на эту полку уместить.
В плацкарте (если не противно ездить плацкартом, конечно) на третью полку и 4 велосипеда уместится.