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La bicicleta plegable es una bicicleta que se puede hacer más pequeña doblándola en dos o más partes. Este tipo de bicicleta está diseñada para que cuando no esté en uso, pueda adquirir una forma que ocupe menos espacio, ya sea para fines de almacenamiento o transporte.
El hecho de poder plegarla hace que sea más fácil de transportar y guardar. Gracias a ello se puede guardar en casa o en el trabajo, se puede combinar su uso con el transporte público o se puede llevar en autocaravana, en barco o avión con más facilidad que una bicicleta tradicional.
La idea de una bicicleta plegable o desmontable es casi tan vieja como la bicicleta misma. Se dice que cada novedad tecnológica en el mundo de las bicis ya ha sido probada hace al menos cien años, y como prueba, tenemos el velocípedo, que existía en una forma así durante los años 1880 — se podía desmontar la rueda grande y plegar el cuadro para alojar la bici en una bolsa específica.
Recientemente, la popularidad de este tipo de bicicleta ha ido creciendo. Durante los años 1960, hubo un aumento de la demanda de bicicletas plegables con ruedas pequeñas. Los líderes fueron Moulton (aunque a pesar de tener ruedas pequeñas, sólo algunos modelos eran desmontables), y Brompton cuyo estilo en ambos capturó el humor de Londres durante esa época. Actualmente, la mayoría de bicicletas plegables o desmontables tienen ruedas menores que las de una bicicleta convencional, pero casi para cada tipo de bici, desde la bici doméstica de compras, hasta bicicleta de montaña, carreras, o incluso reclinada, se puede encontrar un diseño plegable.
Para poder avanzar la misma distancia por pedalada en una bicicleta con las ruedas más pequeñas como son las de muchas de las bicicletas plegables en comparación con bicicletas de ruedas más convencionales (26 pulgadas) es necesario aumentar el desarrollo en el sistema plato-piñón, es decir, se debe colocar un plato proporcionalmente más grande y/o un piñón más pequeño. En contra de lo que se pueda pensar, esto no supone un aumeto del esfuerzo que ha de realizar el ciclista para avanzar, ya que en realidad el desarrollo de la bicicleta lo da el conjunto de rueda trasera con la transmisión plato-piñón y finalmente las bielas y los pedales, es decir, la relación entre el movimiento de los ejes pedalier y trasero, y sus respectivos extremos (pedales y rueda trasera).
En los años 70 fueron comunes las bicicletas infantiles o de paseo plegables, se trataba de bicicletas sencillas, generalmente sin marchas. En tiempos más recientes se ha desarrollado una industria de bicicletas plegables de altas prestaciones, con todo tipo de comodidades: cambios, suspensión, etc.
En el año 2006 Sir Clive inventó una bicicleta plegable A-bike con unas dimensiones minúsculas una vez plegada.