Из Рыбинска Дыренков переехал на Нижнюю Волку и принял должность инженера на Ижорском заводе. Свою короткую, но очень яркую карьеру он начал в 1927 г., предложив построить по его чертежам «бронированный автовагон» с двигателем внутреннего сгорания. Проект был реализован в металле и, что более важно, успешно эксплуатировался в течении нескольких лет в интересах наркомата здравоохранения Украины, «намотав» 6500 км. Спустя полтора года Дыренков направил в РВС СССР письмо с предложением построить колесно-гусеничный двухбашенный танк (Д-4), а в конце 1930 г. по его инициативе начались работы по бронировке тракторов «Коммунар» и Caterpiller (Д-10, Д-11 и Д-14).
Учитывая огромный охваченный материал, руководство УММ сочло возможным создание опытно-конструкторского и испытательного бюро (ОКИБ) под руководством Дыренкова и поручить ему продолжить работы по постройке бронеавтомобилей.
Ходила такая легенда: «В 1931 году к нему в конструкторское бюро на Ижорский завод прибыл зам. наркома обороны. И увидел на столе у американский журнал «Арми Ордонанс» с изображением нового бронеавтомобиля. Находчивый Дыренков быстро доложил, что и его бюро ведет работу над подобной техникой. И более того, на завтра он готов показать результат. Едва начальство отбыло, Дыренков приказал снять кузов со служебного Фордика и вместе с рабочими собрал на нем имитацию бронекорпуса из фанеры. Затем по кускам фанеры как по лекалам вырезали заготовки из броневой стали и склепали из них уже настоящий бронекорпус. К полудню следующего дня готовый образец предстал пред строгие очи зам. наркома. И этот броневик приняли на вооружение. Части Красной Армии, укомплектованные броневиками Д-8 принимали участие в зимней войне с Финляндией. Некоторое количество этих бронеавтомобилей было захвачено противником и после восстановления использовалось в финской армии до 1943 года.
В том же 1931 году была построена модификация Д-12, отличавшаяся от броневика Д-8 наличием турельной установки с 7,62-мм зенитным пулеметом «Максим», которая была смонтирована на крыше корпуса и могла использоваться для борьбы с низколетящими самолетами противника. Стрельба по воздушным целям велась стоя. В компоновке Д-12 еще сказывалось влияние тачанки по мысли конструктора, машина должна была вести разведку, а при встрече с противником отходить, прикрываясь огнем.
Ни Д-8, ни Д-12 не могли устроить военных, ибо эти машины не отвечали требованиям, которые армия предъявляла к бронеавтомобилям того периода. В конечном счете, в 1932 году на смену Д-8 пришел броневик ФАИ, вооружение которого было установлено в башне кругового вращения. Но Дыренков не успокоился. Скоро его КБ представило новые модели Д-9 и Д-13.