车顶安装自行车架并放置自行车并不必然违法，但需满足一系列法律法规及安全要求。以下从多个角度进行详细分析：

一、法律法规依据

1. 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第五十四条：

   • 载客汽车除车身外部的行李架和内置的行李箱外，不得载货。
   • 载客汽车行李架载货，从车顶起高度不得超过0.5米，从地面起高度不得超过4米。

2. 《机动车运行安全技术条件》（GB7258-2017）：

   • 对车顶行李架的设置及高度有具体规定，如车长大于7.5m的客车和所有校车不应设置车外顶行李架；其他客车需设置车顶行李架时，行李架高度应小于或等于300mm（与实施条例中的0.5米限高不冲突，因条例针对的是载货高度）、长度不应超过车长的三分之一。

3. 《机动车登记规定》（中华人民共和国公安部令第164号）第二十三条第七款：

   • 小型、微型载客汽车在不改变车身主体结构且保证安全的情况下加装车顶行李架，需向登记地车辆管理所申请变更备案。

二、违法情形分析

1. 超高或超长：

   • 如果自行车架及自行车整体高度超过了从车顶起0.5米或从地面起4米的限制，即构成违法。
   • 行李架本身的高度也需符合《机动车运行安全技术条件》的规定。

2. 影响安全驾驶：

   • 自行车固定不牢固，存在掉落风险，可能危及道路交通安全。
   • 自行车的位置影响驾驶员视线或干扰车辆操控性能，同样构成违法。

3. 遮挡号牌及灯光：

   • 自行车放置不当，遮挡车辆号牌、尾灯、转向灯等重要标识和信号装置，影响其他道路使用者对车辆行驶意图的判断，也属于违法行为。

三、合法建议与操作指南

1. 确保尺寸合规：

   • 在安装自行车架并放置自行车前，应测量并确认整体高度不超过从车顶起0.5米、从地面起不超过4米的限制。
   • 同时，确保自行车架及自行车的长度不超出车身，以免违反相关规定。

2. 加固固定方式：

   • 使用专业的固定装置，如绑带、锁扣等，确保自行车在行驶过程中不会脱落或滚动。
   • 定期检查固定装置是否松动或损坏，及时进行维修或更换。

3. 避免遮挡关键部件：

   • 在安装自行车架时，应确保自行车及其固定装置不会遮挡车辆号牌、尾灯、转向灯等关键部件。
   • 如发现遮挡情况，应及时调整自行车架或自行车的位置。

4. 申请变更备案（如适用）：

   • 对于需要加装车顶行李架的车辆，应按照《机动车登记规定》的要求向车辆管理所申请变更备案。
   • 备案时，需提供相关证明材料，如自行车架的购买发票、安装照片等。

总结来说，车顶安装自行车架并放置自行车需严格遵守相关法律法规及安全要求。车主在携带自行车出行前，应仔细了解并遵守当地交通法规，确保行车安全并避免不必要的法律纠纷。如有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请直接向我咨询。